專利名稱：具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)送變電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有柔性開關(guān)特性的電流限 制裝置及方法。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，發(fā)電容量的不斷上升，電力系統(tǒng)發(fā)生短路引起的短路 電流很大。電力系統(tǒng)發(fā)生短路引起的短路電流對(duì)電力系統(tǒng)的危害是很大的。繼電保護(hù)裝置 在電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，發(fā)出跳閘命令，使斷路器跳閘，切斷短路電流。斷路器切斷短路電 流的能力有限制，短路電流超過斷路器最大切斷電流值時(shí)，斷路器無法切斷短路電流。因 此，減小短路電流，使斷路器能夠切斷短路電流，可減小電力設(shè)備在短路時(shí)的損害程度，提 高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。近年來研究限制短路電流的方法與裝置(也稱電流限制器)成為熱門課題。利用超導(dǎo)材料構(gòu)成電流限制器。超導(dǎo)材料在流過正常負(fù)荷電流時(shí)，呈現(xiàn)零電阻；串 聯(lián)在輸電線路中的電流限制器對(duì)正常輸電沒有影響。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，超導(dǎo)材料流 過很大電流，超導(dǎo)材料呈現(xiàn)大電阻；串聯(lián)在輸電線路中的電流限制器對(duì)短路電流起限制作 用，減小短路電流。超導(dǎo)材料構(gòu)成電流限制器的缺點(diǎn)是機(jī)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴、超導(dǎo)材料技術(shù) 不成熟、超導(dǎo)材料呈現(xiàn)大電阻時(shí)的散熱問題。利用串聯(lián)諧振原理構(gòu)成電流限制器。電感線圈與電容器串聯(lián)諧振時(shí)，呈現(xiàn)小電阻； 串聯(lián)在輸電線路中的電流限制器對(duì)正常輸電沒有影響。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，控制模塊 測(cè)到短路電流，控制并聯(lián)于電容器兩端的閥晶閘管導(dǎo)通；電容器失效；串聯(lián)在輸電線路中 的電感線圈對(duì)短路電流起限制作用，減小短路電流。串聯(lián)諧振原理構(gòu)成電流限制器的缺點(diǎn) 是必須體積龐大的電容器組，運(yùn)行維護(hù)困難，價(jià)格昂貴、短路電流也不可能限制的很小。利用磁飽和電抗器鐵芯的飽和特性構(gòu)成電流限制器。在磁飽和電抗器鐵芯上增加 一組直流線圈，電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，直流電源給直流線圈提供直流電流，使磁飽和電抗器 的鐵芯深度飽和。磁飽和電抗器的鐵芯深度飽和時(shí)，磁飽和電抗器呈現(xiàn)小電抗；串聯(lián)在輸電 線路中的電流限制器對(duì)正常輸電沒有影響。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，控制模塊切斷直流線 圈的直流電流，磁飽和電抗器的鐵芯脫離飽和；磁飽和電抗器呈現(xiàn)很大電抗。串聯(lián)在輸電線 路中的磁飽和電抗器對(duì)短路電流起限制作用，減小短路電流。現(xiàn)有磁飽和電抗器電流限制 器的缺點(diǎn)是給直流線圈提供直流電流的電路復(fù)雜；限制短路電流的效果有限；只有限制 短路電流作用，功能單一；性價(jià)比不高；等等?，F(xiàn)有電流限制器以單純限制短路電流為主要目的，短路電流被限制的效果差，利 用率低，性價(jià)比差，很難推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝 置及方法，該控制設(shè)備發(fā)出切斷命令時(shí)可減小正常負(fù)荷電流和短路電流至幾乎關(guān)斷，控制設(shè)備發(fā)出開通命令時(shí)可接通正常負(fù)載，用戶可正常用電，性價(jià)比高的電流限制裝置及方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置，它包括磁飽和電抗器鐵芯I和磁飽和電抗器鐵芯11，在磁飽和電抗器鐵芯I上安裝有磁 飽和電抗器線圈Ll和直流線圈L2 ；在磁飽和電抗器鐵芯II上安裝有磁飽和電抗器線圈L3 和直流線圈L4 ；其中磁飽和電抗器線圈Ll 一端與磁飽和電抗器線圈L3 —端串聯(lián)，直流線 圈L2 —端與直流線圈L4 一端串聯(lián)；磁飽和電抗器線圈Ll另一端與輸入端子連接；一個(gè)由二極管組成的整流電路；整流電路的兩個(gè)輸入端分別與磁飽和電抗器線圈 L3和輸出端子連接；整流電路輸出端串聯(lián)一個(gè)正向二極管D5后分別與直流線圈L2和直流 線圈L4連接；一個(gè)晶閘管D6 ；晶閘管D6與整流電路輸出端并聯(lián)；一個(gè)控制電路，其輸入端與外部控制輸入端子連接，其輸出端控制晶間D6導(dǎo)通或 截?cái)唷Ｋ稣麟娐肥怯啥O管D1、D2、D3、D4組成的全橋整流電路；該整流電路輸出還 并聯(lián)過電壓保護(hù)模塊II。所述磁飽和電抗器線圈Ll的同名端與輸入端子連接，磁飽和電抗器線圈Ll的異 名端連接磁飽和電抗器線圈L3的同名端，磁飽和電抗器線圈L3的異名端與整流電路的一 個(gè)輸入端連接，整流電路的另一輸入端與輸出端子連接；所述直流線圈L2的同名端連接直流線圈L4的同名端，直流線圈L2的異名端與直 流線圈L4的異名端與輸出端串聯(lián)一個(gè)正向二極管D5的整流電路輸出端連接；直流線圈L2 的異名端與直流線圈L4的異名端還分別并聯(lián)有串聯(lián)的電阻Rl和電容Cl，并聯(lián)有串聯(lián)的電 阻R2和二極管D7，還并聯(lián)過電壓保護(hù)模塊I。所述晶閘管D6，它的正極與整流電路的正極輸出端連接，它的負(fù)極與整流電路的 負(fù)極輸出端連接；它的控制端與控制模塊連接。所述磁飽和電抗器鐵芯I和磁飽和電抗器鐵芯II均為具有磁飽和特性的閉環(huán)結(jié) 構(gòu)。所述磁飽和電抗器線圈Li、L3匝數(shù)與結(jié)構(gòu)相同，且分別繞在磁飽和電抗器鐵芯I 與II上；所述直流線圈L2、L4匝數(shù)與結(jié)構(gòu)相同，直流線圈L2繞在磁飽和電抗器鐵芯I上， 直流線圈L4繞在磁飽和電抗器鐵芯II上；所述直流線圈L2、L4的匝數(shù)大于磁飽和電抗器 線圈Li、L3的匝數(shù)。所述磁飽和電抗器線圈L1、L3匝數(shù)，與磁飽和電抗器鐵芯I與II的鐵芯截面積和 鐵芯結(jié)構(gòu)，應(yīng)滿足具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置工作電壓的1/2電壓加在線圈Ll (或 L3)兩端的條件下，線圈Ll (或L3)正好流過最大正常勵(lì)磁電流。所述輸入端子1接電源，輸出端子2接輸電回路。一種具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置的工作方法，它的方法為具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置投入正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)和接到開通命令時(shí)， 晶閘管關(guān)斷，輸電回路的電流經(jīng)由二極管組成的全橋整流電路整流后給磁飽和電抗器直流 線圈L2、L4提供直流電流；串聯(lián)在輸電回路中的磁飽和電抗器直流線圈L2、L4的電阻很小， 不會(huì)影響負(fù)載的用電；磁飽和電抗器直流線圈L2、L4中的直流電流隨輸電回路的電流變化而變化，不論輸電回路的負(fù)荷電流大小，磁飽和電抗器鐵芯始終處于飽和狀態(tài)；串聯(lián)在輸電 回路中的磁飽和電抗器線圈L1、L3的電抗很小，不會(huì)影響負(fù)載的用電；當(dāng)輸電回路正常運(yùn)行或發(fā)生短路故障，控制電路如果接到限制電流命令，控制電 路給晶閘管D6發(fā)出導(dǎo)通命令；晶閘管D6導(dǎo)通后，輸電回路的電流經(jīng)晶閘管D6流通，不再流 經(jīng)磁飽和電抗器直流線圈L2、L4，磁飽和電抗器直流線圈L2、L4中的直流電流下降為零，磁 飽和電抗器鐵芯I和磁飽和電抗器鐵芯II脫離飽和狀態(tài)；串聯(lián)在輸電回路中的磁飽和電抗 器線圈L1、L3的電抗變大；加在電抗器線圈Ll與L3兩端的電壓小于工作電壓，流過電抗器 線圈Ll與L3的電流小于最大正常勵(lì)磁電流，輸電回路幾乎切斷。本發(fā)明提供了提供一種控制設(shè)備發(fā)出切斷命令時(shí)可減小正常負(fù)荷電流和短路電 流至幾乎關(guān)斷，控制設(shè)備發(fā)出開通命令時(shí)可接通正常負(fù)載，用戶可正常用電的電流限制裝 置及方法。本發(fā)明的有益效果是電力系統(tǒng)的短路故障絕大多數(shù)是暫時(shí)性故障，電流限制器 把短路電流減小至幾乎關(guān)斷后，暫時(shí)性故障可消失；不需要再發(fā)出跳開斷路器的命令；電 流限制器可進(jìn)行自動(dòng)重合閘，恢復(fù)系統(tǒng)供電，提高供電可靠性。由于電流限制器的導(dǎo)通和關(guān) 斷由電力電子器件執(zhí)行，其動(dòng)作速度比斷路器快，可實(shí)現(xiàn)多次連續(xù)導(dǎo)通和關(guān)斷操作，這是斷 路器作不到的。電流限制器把短路電流減小至幾乎關(guān)斷后，故障線路仍然帶電，這為暫時(shí)性 故障和永久性故障的判別提供方便，如果故障是永久性的，電流限制器不進(jìn)行重合間，跳開 斷路器，線路停電檢修；避免了以往自動(dòng)重合閘重合于永久故障，對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊。具有 柔性開關(guān)特性的電流限制裝置可用于頻繁投切，且不需要完全隔離的場(chǎng)合，例如并聯(lián)電容 器的投切，大型電動(dòng)機(jī)的投切等。具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置用于投切超高壓輸電 線路，可防止操作過電壓。具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置極大地?cái)U(kuò)大了電流限制器的 應(yīng)用范圍。


圖1表示具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置結(jié)構(gòu)與連接方式；圖2表示磁飽和電抗器鐵芯的飽和特性與最大正常勵(lì)磁電流的關(guān)系。其中，1.輸入端子，2.輸出端子，3.磁飽和電抗器鐵芯I，4.磁飽和電抗器鐵芯 11,5.過電壓保護(hù)器I，6.過電壓保護(hù)器II，7.控制電路，8.外部控制輸入端子。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置結(jié)構(gòu)與連接方式如圖1所示。裝置串聯(lián)接入輸 電線路，輸入端子1接電源，輸出端子2接輸電回路。具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置投 入正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)和接到開通命令時(shí)，控制電路7發(fā)出命令使晶閘管D6關(guān)斷。斷路器 閉合后，具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置串聯(lián)接入輸電回路，電流經(jīng)磁飽和電抗器線圈 Li、L3，全橋整流電路，二極管D5，磁飽和電抗器的直流線圈L2、L4，再回到全橋整流電路， 然后從輸出端子2接輸電線(或負(fù)載)。這時(shí)，輸電回路的電流經(jīng)二極管D1、D2、D3、D4組 成的全橋整流電路整流后給磁飽和電抗器的直流線圈L2、L4提供直流電流；磁飽和電抗器 直流線圈L2、L4對(duì)直流電的電抗為零，磁飽和電抗器直流線圈L2、L4對(duì)直流電有電阻，電阻很小；加大磁飽和電抗器直流線圈L2、L4的直徑，可進(jìn)一步減小電阻。磁飽和電抗器直流線 圈L2、L4對(duì)于輸電回路的阻抗很小。輸電回路的負(fù)荷電流小，輸電回路電流給磁飽和電抗 器直流線圈L2、L4提供的直流電流就?。惠旊娀芈返呢?fù)荷電流大，輸電回路電流給磁飽和 電抗器直流線圈L2、L4提供的直流電流就大。不論輸電回路的負(fù)荷電流大小，磁飽和電抗 器鐵芯13、114始終處于飽和狀態(tài)；磁飽和電抗器鐵芯13、114處于飽和狀態(tài)，磁飽和電抗 器線圈Li、L3對(duì)輸電回路的阻抗很小，不會(huì)影響負(fù)載的用電。由于直流線圈L2、L4中的直 流電流有自我調(diào)節(jié)能力，負(fù)荷電流小時(shí)，直流線圈L2、L4中的直流電流自動(dòng)減小，可減低電 力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的損耗。直流線圈L2、L4的匝數(shù)大于磁飽和電抗器線圈L1、L3的匝數(shù)，以保證輸電回路輸 入磁飽和電抗器直流線圈L2、L4的直流電流值Id乘以直流線圈L2匝數(shù)N2的安匝值IdN2大 于輸電回路負(fù)荷電流的峰值Im乘以磁飽和電抗器線圈Ll匝數(shù)N1的安匝值IdN115與兩磁飽和電抗器直流線圈并聯(lián)的電容Cl，用以減小磁飽和電抗器直流線圈L2、 L4中直流電流的波動(dòng)；可吸收磁飽和電抗器直流線圈兩端的窄脈沖過電壓。與Cl串聯(lián)的 電阻R1，用于限制Cl的充電電流，避免全橋整流電路的二極管D1、D2、D3、D4導(dǎo)通時(shí)流過過 大充電電流。當(dāng)輸電回路正常流過負(fù)荷電流時(shí)，或電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，控制電路如果沒有接 到關(guān)斷命令，電流沒有受到限制。當(dāng)輸電回路正常運(yùn)行或發(fā)生短路故障，控制電路如果接到限制電流命令，控制電 路給晶閘管D6發(fā)出導(dǎo)通命令；D6導(dǎo)通后，全橋整流電路兩端的電壓下降為晶閘管D6的管 壓降。在磁飽和電抗器直流線圈L2、L4中串聯(lián)有二極管D5，磁飽和電抗器直流線圈L2、L4 中有電阻，全橋整流電路兩端的電壓必須大于二極管D5的管壓降，才能產(chǎn)生電流；所以，磁 飽和電抗器的直流線圈L2、L4失去電壓，直流電流下降為零；磁飽和電抗器鐵芯13和磁飽 和電抗器鐵芯Π4脫離飽和狀態(tài)，串聯(lián)在輸電回路中的磁飽和電抗器線圈Li、L3的電抗變 大；加在電抗器線圈Ll與L3兩端的電壓小于工作電壓，流過電抗器線圈Ll與L3的電流小 于最大正常勵(lì)磁電流，輸電回路幾乎切斷。磁飽和電抗器的直流線圈是儲(chǔ)能元件。晶閘管D6導(dǎo)通后，磁飽和電抗器的直流線 圈L2、L4中的直流電流不能馬上降為零。二極管D7與串接的電阻R2，為其提供續(xù)流通路。 電阻R2消耗能量，加快磁飽和電抗器的直流線圈L2、L4中的直流電流降為零。電容Cl與串 接的電阻R1，也可加快磁飽和電抗器的直流線圈L2、L4中的直流電流下降為零。根據(jù)需要， 在與磁飽和電抗器的直流線圈L2、L4串聯(lián)的直流電流回路中還可以增加其他滅磁裝置，有 許多現(xiàn)有的滅磁裝置可供選擇，也可發(fā)明更好的滅磁裝置。加快磁飽和電抗器的直流線圈 L2、L4中的直流電流下降為零，即加快了具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置限流時(shí)間，提高 具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置的性能。磁飽和電抗器的直流線圈L2、L4中的直流電流下降為零后，流過電抗器線圈Ll與 L3的電流小于最大正常勵(lì)磁電流。磁飽和電抗器鐵芯的飽和特性與最大正常勵(lì)磁電流的關(guān) 系如圖2所示。磁飽和電抗器線圈Ll在磁飽和電抗器鐵芯13中產(chǎn)生工頻磁通，該工頻磁通在直 流線圈L2產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)；磁飽和電抗器線圈L3在磁飽和電抗器鐵芯114中產(chǎn)生工頻磁 通，該工頻磁通在直流線圈L4產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)；直流線圈L2的工頻感生電動(dòng)勢(shì)與直流線圈L4的工頻感生電動(dòng)勢(shì)相減為零，磁飽和電抗器線圈L1、L3的交流電流對(duì)直流回路不產(chǎn)生影 響?？刂齐娐?可以從外部控制輸入端子8接收繼電保護(hù)的跳閘命令，也可接收其他 測(cè)控裝置的切斷正常負(fù)荷電流命令。也可接收測(cè)控裝置的導(dǎo)通命令。過電壓保護(hù)器I5、II6用于各保護(hù)二極管、晶閘管和有關(guān)元件。過電壓保護(hù)器的特 性類似穩(wěn)壓二極管。晶閘管D6可以是門極可關(guān)斷晶閘管，或集成門極換流晶閘管，或其他可控制導(dǎo) 通、關(guān)斷的器件。晶閘管D6的作用是控制具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置的導(dǎo)通與關(guān)斷。晶閘 管D6導(dǎo)通時(shí)具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置關(guān)斷，晶閘管D6關(guān)斷時(shí)具有柔性開關(guān)特性 的電流限制裝置導(dǎo)通。也可用雙向?qū)ňчl管并聯(lián)于二極管Dl、D2、D3、D4組成的全橋整 流電路輸入端的方式，控制具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置的導(dǎo)通與關(guān)斷。雙向?qū)ň?閘管導(dǎo)通時(shí)具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置關(guān)斷，雙向?qū)ňчl管關(guān)斷時(shí)具有柔性開關(guān) 特性的電流限制裝置導(dǎo)通。為了使晶閘管D6導(dǎo)通以后，直流電流不流入磁飽和電抗器直流線圈，二極管D5可 用多只二極管正向串聯(lián)。二極管D5還可以由晶閘管代替，晶閘管D6導(dǎo)通時(shí)晶閘管D5關(guān)斷，晶閘管D6關(guān)斷 時(shí)晶閘管D5導(dǎo)通。這樣，晶閘管D5關(guān)斷時(shí)，可提高磁飽和電抗器的直流線圈L2、L4的滅磁 效果。磁飽和電抗器鐵芯I和磁飽和電抗器鐵芯II均為具有飽和特性的閉環(huán)結(jié)構(gòu)。典 型的是口字形結(jié)構(gòu)，也可圓形結(jié)構(gòu)，等。所述具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置的各部件可用現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)制造，完全可 以實(shí)現(xiàn)。有廣闊應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置，其特征是，它包括磁飽和電抗器鐵芯I和磁飽和電抗器鐵芯II，在磁飽和電抗器鐵芯I上安裝有磁飽和 電抗器線圈Ll和直流線圈L2 ；在磁飽和電抗器鐵芯II上安裝有磁飽和電抗器線圈L3和 直流線圈L4 ；其中磁飽和電抗器線圈Ll 一端與磁飽和電抗器線圈L3 —端串聯(lián)，直流線圈 L2 一端與直流線圈L4 一端串聯(lián)；磁飽和電抗器線圈Ll另一端與輸入端子連接；一個(gè)由二極管組成的整流電路；整流電路的兩個(gè)輸入端分別與磁飽和電抗器線圈L3 和輸出端子連接；整流電路一個(gè)輸出端串聯(lián)一個(gè)正向二極管D5后與直流線圈L4連接；一個(gè)晶閘管D6 ；晶閘管D6與整流電路輸出端并聯(lián)；一個(gè)控制電路，其輸入端與外部控制輸入端子連接，其輸出端與晶間管D6可控端連 接，控制晶閘管D6導(dǎo)通或截?cái)唷?br> 2.如權(quán)利要求1所述的具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置，其特征是，所述整流電路 是由二極管D1、D2、D3、D4組成的全橋整流電路；該整流電路兩輸出端還并聯(lián)過電壓保護(hù)模 塊II。
3.如權(quán)利要求1所述的具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置，其特征是，所述磁飽和電 抗器線圈Ll的同名端與輸入端子連接，磁飽和電抗器線圈Ll的異名端連接磁飽和電抗器 線圈L3的同名端，磁飽和電抗器線圈L3的異名端與整流電路的一個(gè)輸入端連接，整流電路 的另一輸入端與輸出端子連接；所述直流線圈L2的同名端連接直流線圈L4的同名端，直流線圈L2的異名端與直流線 圈L4的異名端與串聯(lián)有正向二極管D5的整流電路的一個(gè)輸出端連接；直流線圈L2的異名 端與直流線圈L4的異名端間還分別并聯(lián)有串聯(lián)的電阻Rl和電容Cl，并聯(lián)有串聯(lián)的電阻和 二極管D7，以及并聯(lián)的過電壓保護(hù)模塊I。
4.如權(quán)利要求1所述的具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置，其特征是，所述晶閘管D6， 它的正極與整流電路的正極輸出端連接，它的負(fù)極與整流電路的負(fù)極輸出端連接；它的控 制端子與控制模塊7連接。
5.如權(quán)利要求1所述的具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置，其特征是，所述磁飽和電 抗器鐵芯I和磁飽和電抗器鐵芯II均為具有磁飽和特性的閉環(huán)結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置，其特征是，所述磁飽和電 抗器線圈L1、L3匝數(shù)與結(jié)構(gòu)相同，且分別繞在磁飽和電抗器鐵芯I與II上；所述直流線圈 L2、L4匝數(shù)與結(jié)構(gòu)相同，直流線圈L2繞在磁飽和電抗器鐵芯I上，直流線圈L4繞在磁飽和 電抗器鐵芯II上；所述直流線圈L2、L4的匝數(shù)大于磁飽和電抗器線圈L1、L3的匝數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置，其特征是，所述磁飽和電 抗器線圈L1、L3匝數(shù)，與磁飽和電抗器鐵芯I與II的鐵芯截面積和鐵芯結(jié)構(gòu)，應(yīng)滿足具有 柔性開關(guān)特性的電流限制裝置工作電壓的1/2電壓加在線圈Ll或L3兩端的條件下，線圈 Ll或L3正好流過最大正常勵(lì)磁電流。
8.一種采用權(quán)利要求1所述的具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置的工作方法，其特征 是，它的方法為在投入正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)和接到開通命令時(shí)，晶閘管D6關(guān)斷，輸電回路的電流經(jīng)由 二極管組成的全橋整流電路整流后給磁飽和電抗器直流線圈L2、L4提供直流電流；串聯(lián) 在輸電回路中的磁飽和電抗器直流線圈L2、L4的電阻很小，不會(huì)影響負(fù)載的用電；磁飽和電抗器直流線圈L2、L4中的直流電流隨輸電回路的電流變化而變化，不論輸電回路的負(fù)荷 電流大小，磁飽和電抗器鐵芯始終處于飽和狀態(tài)；串聯(lián)在輸電回路中的磁飽和電抗器線圈 L1、L3的電抗很小，不會(huì)影響負(fù)載的用電；當(dāng)輸電回路正常運(yùn)行或發(fā)生短路故障，控制電路如果接到限制電流命令，控制電路給 晶閘管D6發(fā)出導(dǎo)通命令；晶閘管D6導(dǎo)通后，輸電回路的電流經(jīng)晶閘管D6流通，不再流經(jīng)磁 飽和電抗器直流線圈L2、L4，磁飽和電抗器直流線圈L2、L4中的直流電流下降為零，磁飽和 電抗器鐵芯I和磁飽和電抗器鐵芯II脫離飽和狀態(tài)；串聯(lián)在輸電回路中的磁飽和電抗器線 圈L1、L3的電抗變大；加在電抗器線圈Ll與L3兩端的電壓小于工作電壓，流過電抗器線圈 Ll與L3的電流小于最大正常勵(lì)磁電流，輸電回路幾乎切斷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有柔性開關(guān)特性的電流限制裝置及方法。它在控制設(shè)備發(fā)出切斷命令時(shí)可減小正常負(fù)荷電流和短路電流至幾乎關(guān)斷，控制設(shè)備發(fā)出開通命令時(shí)可接通正常負(fù)載，用戶可正常用電，性價(jià)比較高。它包括磁飽和電抗器鐵芯I、II，在磁飽和電抗器鐵芯I上安裝磁飽和電抗器線圈L1和直流線圈L2；在磁飽和電抗器鐵芯II上安裝磁飽和電抗器線圈L3和直流線圈L4；一個(gè)由二極管D1、D2、D3、D4組成的全橋整流電路；二個(gè)二極管D5、D7；一個(gè)晶閘管D6；一個(gè)控制電路；一個(gè)電容C；二個(gè)電阻R1、R2。
文檔編號(hào)H02H9/02GK102005749SQ20101057539
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月6日
發(fā)明者李曉明 申請(qǐng)人:山東大學(xué)