一種用于變電站線路出線的FCL裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及一種用于變電站線路出線的FCL裝置，包括一位于變電所母線出線側的限流電抗器，限流電抗器串聯一電容器組，限流電抗器的兩端并聯一防止限流電抗器過壓的金屬氧化物避雷器。電容器組包括至少四個電容器，至少四個電容器中的兩個電容器串聯后與另兩個串聯連接的電容器并聯。由于采用上述技術方案，本實用新型專利技術可避免對電網主網架的改變，有效抑制電網短路電流，降低和避免由于短路電流超標引起的電網結構調整、設備更換帶來的投資成本，實現正確響應、快速抑制故障電流升高。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電力
，具體涉及一種保護裝置。
技術介紹
近年來，隨著我國用電負荷的持續增長，裝機容量劇增，電網結構不斷加強，部分負荷中心電網短路電流超標問題日益嚴重，危及電網運行的安全性和穩定性，已經成為大電網安全穩定運行所關注的主要問題之一。目前，短路電流超標問題在華東電網尤為突出。早在上世紀70年代,EPRI提出了故障電流限制器(Fault Current Limiter簡稱FCL)的概念。FCL裝置為解決目前華東電網短路電流超標問題帶來了新的思路。然而目前的FCL裝置在實現正確響應，快速抑制故障電流升高方面的目標還有差距。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種用于變電站線路出線的FCL裝置，以解決上述技術問題。本技術所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現一種用于變電站線路出線的FCL裝置，包括一位于變電所母線出線側的限流電抗器，其特征在于，所述限流電抗器串聯一電容器組，所述限流電抗器的兩端并聯一防止限流電抗器過壓的金屬氧化物避雷器。所述電容器組包括至少四個電容器，至少四個電容器中的兩個電容器串聯后與另兩個串聯連接的電容器并聯。金屬氧化物避雷器起到保護限流電抗器的作用，如在雷電波入侵或操作過程中在限流電抗器兩端產生過電壓時。所述限流電抗器的兩端還并聯一電容器。對限流電抗器形成一個旁路放電回路。還包括第一隔離開關，所述限流電抗器通過所述第一隔離開關連接變電所母線的出線側。所述第一隔離開關的一端與變電所母線的出線側連接，所述第一隔離開關的另一端上連接一接地開關。還包括第二隔離開關，所述電容器組通過一節點連接所述第二隔離開關的一端，所述節點處連接另一接地開關。所述電容器組的兩端并聯至少兩個金屬氧化物限壓器。還包括復數個電流互感器，復數個電流互感器串聯在電路中，復數個電流互感器的信號輸出端連接主控制計算機。主控制計算機判斷被測電流是否超過設定值或電流上升速率大于設定值。主控制計算機設有控制信號輸出端口。還包括一阻尼回路，所述阻尼回路和一旁路斷路器(BCB)串聯后并聯在所述電容器組的兩端。正常運行時，旁路斷路器分閘。所述旁路斷路器的兩端還并聯有一晶閘管，所述晶閘管采用復數個兩兩反并聯的晶閘管閥組件串聯而成的晶閘管，晶閘管閥組件采用正反兩個反并聯的晶閘管閥元件組成。保證在電流正向及反向情況下都能提供導通通道。所述晶閘管設有一控制信號輸入端，控制信號輸入端連接主控制計算機的控制信號輸出端口。所述晶閘管的兩端還并聯有火花間隙裝置(GAP)，所述火花間隙裝置采用至少兩個間隙串聯而成的火花間隙裝置，至少兩個間隙的其中一個間隙采用可控間隙，另一個間隙采用不可控間隙；可控間隙設有一控制信號輸入端，控制信號輸入端連接主控制計算機的控制信號輸出端口。還包括一旁路刀閘，所述旁路刀閘與依次連接的所述第一隔離開關、所述限流電抗器、所述電容器組、所述第二隔離開關并聯。所述火花間隙裝置擊穿要求兩端有一定電壓，因此如果所述晶閘管導通(或所述旁路斷路器合上)，所述電容器組兩端電壓降低，則所述火花間隙裝置不會動作。本技術通過主控制計算機發送控制信號，經過一個脈沖變壓器主動將可控間隙擊穿，使得整個所述火花間隙裝置擊穿電壓下降，帶動主間隙擊穿，完成整個所述火花間隙裝置可控擊穿的功能。所述火花間隙裝置作為所述晶閘管的后備保護設備。正常運行時，所述限流電抗器和所述電容器組形成串聯諧振，對外部系統運行沒有影響。所述旁路斷路器分閘。所述晶閘管和所述火花間隙裝置處于關斷狀態，所述限流電抗器與所述電容器組發生串聯諧振，等效工頻阻抗接近于零。對系統的潮流分布沒有影響，當流過諧振回路的電流超過設定值(線路過電流保護動作)，或電流超過一定值且電流上升速率大于設定值時(線路電流斜率保護動作)，主控制計算機判斷為系統發生故障，發出命令觸發所述晶閘管導通，同時發出命令觸發火花間隙裝置以及合上所述旁路斷路器。其后果即是將所述電容器組短路，FCL對外呈現純電抗特性，起到限制電流的作用。有益效果由于采用上述技術方案，本技術可避免對電網主網架的改變，有效抑制電網短路電流，降低和避免由于短路電流超標引起的電網結構調整、設備更換帶來的投資成本，實現正確響應、快速抑制故障電流升高。附圖說明圖I為本技術的電路結構示意圖。具體實施方式為了使本技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本技術。參照圖1，一種用于變電站線路出線的FCL裝置，包括一位于變電所母線出線側的限流電抗器1，限流電抗器I串聯一電容器組2，限流電抗器I的兩端并聯一防止限流電抗器過壓的金屬氧化物避雷器5。金屬氧化物避雷器5起到保護限流電抗器的作用，如在雷電波入侵或操作過程中在限流電抗器兩端產生過電壓時。限流電抗器I的兩端還并聯一電容器14。對限流電抗器形成一個旁路放電回路。還包括第一隔離開關3，第二隔離開關8，限流電抗器I通過第一隔離開關3連接變電所母線的出線側。第一隔離開關3的一端與變電所母線的出線側連接，第一隔離開關3的另一端上連接一接地開關4。電容器組2包括至少四個電容器，至少四個電容器中的兩個電容器串聯后與另兩個串聯連接的電容器并聯。電容器組2通過一節點連接第二隔離開關8的一端，所述節點處連接另一接地開關12。還包括一旁路刀閘6，旁路刀閘6與依次連接的第一隔離開關3、限流電抗器I、電容器組2、第二隔離開關8并聯。電容器組2的兩端并聯至少兩個金屬氧化物限壓器15。還包括復數個電流互感器，復數個電流互感器串聯在電路中，復數個電流互感器的信號輸出端連接主控制計算機。主控制計算機判斷被測電流是否超過設定值或電流上升速率大于設定值。主控制計算機設有控制信號輸出端口。還包括一阻尼回路13，阻尼回路13和一旁路斷路器(BCB) 11串聯后并聯在電容器 組2的兩端。正常運行時，旁路斷路器11分閘。旁路斷路器11的兩端還并聯有一晶閘管7，晶閘管7采用復數個兩兩反并聯的晶閘管閥組件串聯而成的晶閘管，晶閘管閥組件采用正反兩個反并聯的晶閘管閥元件組成。保證在電流正向及反向情況下都能提供導通通道。晶閘管7設有一控制信號輸入端，控制信號輸入端連接主控制計算機的控制信號輸出端口。晶閘管7的兩端還并聯有火花間隙(GAP)裝置9，火花間隙裝置9采用至少兩個間隙串聯而成的火花間隙裝置9，一間隙采用可控間隙，另一個間隙采用不可控間隙。可控間隙設有一控制信號輸入端，控制信號輸入端連接主控制計算機的控制信號輸出端口。火花間隙裝置9擊穿要求兩端有一定電壓，因此如果晶閘管7導通(或旁路斷路器11合上)，電容器組2兩端電壓降低，則火花間隙裝置9不會動作。本技術通過主控制計算機發送控制信號，經過一個脈沖變壓器主動將可控間隙擊穿，使得整個火花間隙裝置9擊穿電壓下降，帶動主間隙擊穿，完成整個火花間隙裝置9可控擊穿的功能。火花間隙裝置9作為晶閘管7的后備保護設備。晶閘管閥組件導通時間小于I. 5毫秒，火花間隙9時間略長，在2毫秒左右，旁路斷路器11時間小于30毫秒。其時間配合是一般情況下要求晶閘管7首先動作，其動作速度快，但是不能長時間承受大電流，晶閘管7觸發后30毫秒內旁路斷路器11合上，電流從旁路斷路器11被旁路。阻尼回路13防止在電容器組2旁路過程中向晶閘管7或本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于變電站線路出線的FCL裝置，包括一位于變電所母線出線側的限流電抗器，其特征在于，所述限流電抗器串聯一電容器組，所述限流電抗器的兩端并聯一防止限流電抗器過壓的金屬氧化物避雷器；所述電容器組包括至少四個電容器，至少四個電容器中的兩個電容器串聯后與另兩個串聯連接的電容器并聯；所述電容器組的兩端并聯至少兩個金屬氧化物限壓器。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鮑偉，楊增輝，傅晨釗，楊凌輝，王之浩，
申請(專利權)人：上海市電力公司，華東電力試驗研究院有限公司，
類型：實用新型
國別省市：