一種并聯(lián)型大容量高速限流裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]一種并聯(lián)型大容量高速限流裝置，涉及發(fā)電廠用變壓器或發(fā)電機勵磁變壓器的限流設備，更具體的說是一種安裝于發(fā)電機出口或變壓器低壓側，用電子裝置觸發(fā)的并聯(lián)型大容量高速限流裝置。
【背景技術】
[0002]目前發(fā)電廠用變壓器或發(fā)電機勵磁變壓器高壓側大部分直接連接于發(fā)電機出口母線，回路阻抗很小，短路電流極大。當短路故障發(fā)生時，發(fā)電機、變壓器等電氣設備將承受極大的電動力而受損，長時間的短路能量甚至會使這些設備發(fā)生爆炸。因此，必須在上述的發(fā)電機或變壓器出口處，應安裝大容量的短路電流限制裝置。
[0003]依照傳統(tǒng)的模式，在發(fā)電機出口處設置一大容量、高分斷能力的斷路器。但隨著電力系統(tǒng)不斷發(fā)展、發(fā)電機的容量不斷增大，600MW和1000MW的發(fā)電機已成主力機組，其不僅額定運行電流很大，一旦發(fā)生短路故障，短路電流高達100kA以上，斷路器已不能滿足安全運行的要求。為此，目前一般做法是采用封閉母線，將發(fā)電機和變壓器聯(lián)成一體，叫做“發(fā)變組”，在技術上雖然能夠保證發(fā)生短路的概率極低，但增加了運行和維護的難度，同時投資成本也較高，為了解決這個問題，國際上一些知名公司(如德國ABB、美國G&W、法國FERRAZ等公司)都采用一種爆炸式的高速限流裝置，由于受技術和工藝的限制，這些裝置目前最大額定電流只能做到3000A，而且這些裝置都只能單個運行，不能并聯(lián)使用，因此根本就滿足不了發(fā)電機技術的發(fā)展。國內也有某些公司曾嘗試將多個限流裝置并聯(lián)起來，期望能夠將額定電流提高，但實際運行效果很差，多次出現(xiàn)不能同步開斷的故障。
【實用新型內容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術的缺陷，本實用新型公開了一種可以將多個限流裝置進行并聯(lián)組合的技術方案，由限流熔斷器、限壓器、小容量隔離器、導爆管、三通裝置、起爆針、測控裝置和電流互感器構成；其特征在于:限壓器與限流熔斷器并聯(lián)成組件，多個小容量隔離器并聯(lián)成組件，其中大容量限壓器與限流熔斷器并聯(lián)組件跨接在多個隔離器并聯(lián)組件的兩端，整體串聯(lián)于母線中；導爆管一端固定在隔離器中，另一端與三通裝置連接；起爆針安裝在三通裝置的一個端口上，并通過電纜與測控裝置連接；電流互感器串接于母線上，其二次側通過電纜連接到測控裝置。
[0005]本并聯(lián)型大容量高速限流裝置的工作原理是:
[0006]在電力系統(tǒng)正常運行時，運行電流通過小容量隔離器，測控裝置通過電流互感器對系統(tǒng)的運行狀況進行不間斷檢測，當系統(tǒng)有短路故障發(fā)生時，測控裝置立即發(fā)出動作指令，其內部的驅動儲能裝置瞬間向起爆針釋放電能，通過起爆針將電能轉換為小容量隔離器分斷所需的爆破熱能，該熱能通過三通裝置同步分配到導爆管中，由導爆管以2000m/s的速度將將爆破熱能快速傳導至小容量隔離器中，使小容量隔離器高速分斷，其關鍵工藝是導爆管的長度必須一致，以保證小容量隔離器分斷的同步性，同時導爆管的長度需足夠長，以滿足高壓隔離的作用。
[0007]小容量隔離器在分斷的瞬間，其兩端的電阻迅速增大，迫使短路電流轉移到限流熔斷器中，由限流熔斷器對短路故障進行切除，限流熔斷器在動作過程中，其兩端將建立起很高的電弧電壓，當該電壓達到限壓器的動作值時，限壓器立即動作，將電弧電壓限制在設定的范圍，同時限壓器會吸收大量的短路能量，以提高限流熔斷器的分斷能力。
[0008]本裝置的有益效果:
[0009]1)額定容量大，本實用新型可根據(jù)電力系統(tǒng)的需要，任意并聯(lián)小容量隔離器的數(shù)量，可滿足目前絕大多數(shù)發(fā)電機組的需求；
[0010]2)限流速度快，在短路電流上升起始段，即可在l-2ms內實現(xiàn)截流；電流下降到零時間為3_5ms ；
[0011]3)限流效果好，短路電流通過本裝置限流后的實際峰值只有預期峰值的15-30%，因此可以極大的降低系統(tǒng)中電氣設備的動熱穩(wěn)定要求，最大限度保護電力主設備損壞；
[0012]4)分斷能力強，通過將高速小容量隔離器并聯(lián)使用，可以方便、可靠地擴充本裝置的電流開斷能力。同時也能解決將普通斷路器并聯(lián)使用時負荷電流分布不均衡及開斷一致性的問題；
[0013]5)造價低、體積小、更換維護簡單。本實用新型的結構簡單，沒有復雜的機械裝置，可靠性高；在正常運行時維護方便，基本不需要日常檢修。可以大大降低系統(tǒng)的運行成本。
【附圖說明】
[0014]結合附圖，通過下文的述詳細說明，可更清楚地理解本實用新型的上述及其他特征和優(yōu)點，其中:
[0015]圖1為本實用新型原理接線圖。
[0016]圖2為本實用新型結構示意圖。
[0017]符號說明:
[0018]1-限流熔斷器，2-限壓器，3-小容量隔離器，4-導爆管，
[0019]5-三通裝置，6-起爆針，7-測控裝置，8-電流互感器。
【具體實施方式】
[0020]參見圖1、圖2。一種并聯(lián)型大容量高速限流裝置，包括限流熔斷器1、限壓器2、小容量隔離器3、導爆管4、三通裝置5、起爆針6、測控裝置7和電流互感器8。
[0021]所述的限流熔斷器1與限壓器2并聯(lián)成組件，再將兩小容量隔離器3并聯(lián)成組件，然后將限壓器2與限流熔斷器1并聯(lián)組件跨接在兩小容量隔離器3組件的兩端。
[0022]所述的高速限流裝置串聯(lián)安裝于發(fā)電機出口與主變壓器之間。在本裝置、發(fā)電機定子繞組和主變壓器回路中任意位置串聯(lián)安裝電流互感器8，如圖1中所示；將電流二次輸出信號接入電子測控裝置7。電流互感器8要具備以下特性:測量精度在測控裝置7要求的范圍內，響應速度限制μ S級，在系統(tǒng)最大短路電流內具備良好線性度等。
[0023]當電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，電流互感器7將短路電流同比轉換為較小的電流信號，測控裝置8對電流互感器7傳送來的信號進行監(jiān)測，并通過數(shù)字邏輯運算，對短路故障進行分析判斷，同時發(fā)出動作指令，觸發(fā)其內部的驅動儲能裝置，瞬間向起爆針6釋放所儲存的電能，起爆針6以間隙發(fā)電的方式，將電能轉換為熱能，三通裝置5利用反射的方法，將熱能同步分配到小容量隔離器3的導爆管4中，導爆管4以2000m/s的速度將將爆破熱能快速傳導至小容量隔離器3中，使小容量隔離器3高速同步分斷，為保證小容量隔離器3動作的同步性，要求其所用材料、處理工藝應完全一致，同時導爆管4的長度也必須一致。
[0024]導爆管4除傳導爆破能量功能以外，還要承擔隔離高壓的任務，其絕緣強度需滿足系統(tǒng)高壓耐受能力，因此應根據(jù)系統(tǒng)電壓等級設置相應的長度。
[0025]小容量隔離器3在分斷的瞬間，其兩端的電阻迅速增大，迫使短路電流轉移到限流熔斷器1中，由限流熔斷器1對短路故障進行切除，限流熔斷器1在動作過程中，其兩端將建立起很高的電弧電壓，當該電壓達到限壓器2的動作值時，限壓器2立即動作，將電弧電壓限制在設定的范圍，同時限壓器2會吸收大量的短路能量，以提高限流熔斷器1的分斷能力。
[0026]由于限流熔斷器1的自身的物理特性，其正常載流能力較小，但開斷大電流能力很強，特別是在發(fā)生短路的情況下，其A/S特性曲線很陡，短路電流可在l~3ms被徹底開斷，從而保證了本實用新型的高速特性。
【主權項】
1.一種并聯(lián)型大容量高速限流裝置，由限流熔斷器、限壓器、小容量隔離器、導爆管、三通裝置、起爆針、測控裝置和電流互感器構成；其特征在于:限壓器與限流熔斷器并聯(lián)成組件，多個小容量隔離器并聯(lián)成組件，其中大容量限壓器與限流熔斷器并聯(lián)組件跨接在多個隔離器并聯(lián)組件的兩端，整體串聯(lián)于母線中；導爆管一端固定在隔離器中，另一端與三通裝置連接；起爆針安裝在三通裝置的一個端口上，并通過電纜與測控裝置連接；電流互感器串接于母線上，其二次側通過電纜連接到測控裝置。2.根據(jù)權利要求1所述的一種并聯(lián)型大容量高速限流裝置，其特征在于:所述的小容量隔離器采用導電性能良好的材料制成，其工藝和結構應完全一致，以保證其同步性。
【專利摘要】本實用新型公布了一種并聯(lián)型大容量高速限流裝置，由限流熔斷器、限壓器、小容量隔離器、導爆管、三通裝置、起爆針、測控裝置和電流互感器構成。限壓器與限流熔斷器并聯(lián)成組件，多個小容量隔離器并聯(lián)成組件，其中大容量限壓器與限流熔斷器并聯(lián)組件跨接在多個隔離器并聯(lián)組件的兩端，整體串聯(lián)于母線中；導爆管一端固定在隔離器中，另一端與三通裝置連接；起爆針安裝在三通裝置的一個端口上，并通過電纜與測控裝置連接；電流互感器串接于母線上，其二次側通過電纜連接到測控裝置。本裝置具有額定電壓等級高，動作速度快，限流效果好，節(jié)能效果明顯，造價低、體積小、更換維護簡單等優(yōu)點。
【IPC分類】H02H9/02
【公開號】CN205051344
【申請?zhí)枴緾N201520866751
【發(fā)明人】郭道林, 曹讜, 姬志, 徐曉曼, 程燕霞
【申請人】安徽泰隆電氣有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年11月3日