一種串聯(lián)型大容量高速限流裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 一種串聯(lián)型大容量高速限流裝置，涉及發(fā)電廠(chǎng)用變壓器或發(fā)電機(jī)勵(lì)磁變壓器的限流設(shè)備，更具體的說(shuō)是一種安裝于發(fā)電機(jī)出口或發(fā)電廠(chǎng)分支母線(xiàn)、廠(chǎng)用變線(xiàn)路上，用電子裝置觸發(fā)的串聯(lián)型大容量高速限流裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)電網(wǎng)負(fù)荷密度的增大和總體容量的增長(zhǎng)，大容量機(jī)組的不斷投入運(yùn)行以及各大區(qū)電網(wǎng)的互聯(lián)，電力系統(tǒng)短路電流水平日益增高，變壓器中、低壓側(cè)短路電流越來(lái)越大，極大的短路電流沖擊使發(fā)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備發(fā)生損壞。
[0003]實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中表現(xiàn)出的部分大型電力變壓器抗短路能力不足，特別是我國(guó)近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，電力建設(shè)規(guī)模和力度持續(xù)增大，電網(wǎng)內(nèi)的短路電流水平也逐步增加，很多變壓器、斷路器等重要一次設(shè)備由于前期規(guī)劃設(shè)計(jì)等考慮不足，其自身的抗短路水平已成為制約電網(wǎng)發(fā)展和安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素。
[0004]對(duì)于抗短路能力不足的變壓器，返廠(chǎng)改造需要的投資很大。比較經(jīng)濟(jì)的方式是采取相應(yīng)的治理措施，這樣既能提高變壓器抗短路能力，也具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。目前最經(jīng)濟(jì)有效的治理措施就是在出線(xiàn)加裝大容量高速限流裝置。
[0005]大容量高速限流裝置在中壓系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，但在高壓系統(tǒng)的應(yīng)用，由于受技術(shù)和工藝的限制，存在問(wèn)題還比較多。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提高大容量高速限流裝置的電壓等級(jí)，提供一種由多個(gè)隔離器相串聯(lián)的限流裝置，安裝在主變壓器的出口處。通過(guò)多個(gè)隔離器串聯(lián)，增大分?jǐn)嚅g距，這樣可以增加電壓等級(jí)，避免電力系統(tǒng)短路斷開(kāi)后的二次擊穿。
[0007]一種串聯(lián)型大容量高速限流裝置，由多個(gè)隔離器、高壓熔斷器、大容量限壓器、測(cè)控裝置、三通裝置、導(dǎo)爆管、起爆針、暫態(tài)電流互感器、光纖絕緣子構(gòu)成；其特征在于:大容量限壓器與限流熔斷器并聯(lián)成組件，多個(gè)隔離器串聯(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(gè)隔離器串聯(lián)組件的兩端，整體串聯(lián)于母線(xiàn)中；導(dǎo)爆管一端固定在隔離器中，并從光纖絕緣子中心穿過(guò)后與三通裝置連接；起爆針安裝在三通裝置的一個(gè)端口上，并通過(guò)電纜與測(cè)控裝置連接；電流互感器串接于母線(xiàn)上，其二次側(cè)通過(guò)電纜連接到測(cè)控裝置。
[0008]串聯(lián)型大容量高速限流裝置的工作原理是:
[0009]在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行電流通過(guò)隔離器的串聯(lián)組件，測(cè)控裝置ZK通過(guò)暫態(tài)電流互感器對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行不間斷檢測(cè)，當(dāng)系統(tǒng)有短路故障發(fā)生時(shí)，測(cè)控裝置立即發(fā)出動(dòng)作指令，其內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)能裝置瞬間向起爆針釋放電能，通過(guò)起爆針將電能轉(zhuǎn)換為隔離器分?jǐn)嗨璧谋茻崮?，該熱能通過(guò)三通裝置同步分配到兩路導(dǎo)爆管中，由導(dǎo)爆管以2000m/s的速度將爆破熱能快速傳導(dǎo)至隔離器中，使隔離器串聯(lián)組件同步高速分?jǐn)?，技術(shù)上要求多個(gè)隔離器上的導(dǎo)爆管的長(zhǎng)度一致，以保證隔離器分?jǐn)嗟耐叫?，同時(shí)導(dǎo)爆管的長(zhǎng)度需足夠長(zhǎng)，以滿(mǎn)足高壓隔離的作用。
[0010]隔離器在分?jǐn)嗟乃查g，其兩端的電阻迅速增大，迫使短路電流轉(zhuǎn)移到限流熔斷器中，由限流熔斷器對(duì)短路故障進(jìn)行切除，限流熔斷器在動(dòng)作過(guò)程中，其兩端將建立起很高的電弧電壓，當(dāng)該電壓達(dá)到大容量限壓器的動(dòng)作值時(shí)，大容量限壓器立即動(dòng)作，將電弧電壓限制在設(shè)定的范圍，同時(shí)大容量限壓器會(huì)吸收大量的短路能量，以提高限流熔斷器的分?jǐn)嗄芰Α?br>[0011]本實(shí)用新型的有益效果:
[0012]1)額定電壓等級(jí)高。本實(shí)用新型可根據(jù)系統(tǒng)電壓等級(jí)的需要，任意串聯(lián)隔離器的數(shù)量，目前可滿(mǎn)足llOkV和220kV電壓等級(jí)的要求；
[0013]2)動(dòng)作速度快。在短路電流上升起始段，即可在l-2ms內(nèi)實(shí)現(xiàn)截流；電流下降到零時(shí)間為3-5ms ；
[0014]3)限流效果好。短路電流通過(guò)本裝置限流后的實(shí)際峰值只有預(yù)期峰值的15-30%，因此可以極大的降低系統(tǒng)中電氣設(shè)備的動(dòng)熱穩(wěn)定要求，最大限度保護(hù)電力主設(shè)備損壞；
[0015]4)節(jié)能效果明顯。采用本實(shí)用新型后，系統(tǒng)中的變壓器可選用低阻抗變壓器，不僅變壓器工藝簡(jiǎn)單，成本降低，還可大大降低變壓器的自身?yè)p耗；
[0016]5)造價(jià)低、體積小、更換維護(hù)簡(jiǎn)單。本裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)裝置，可靠性高。在正常運(yùn)行時(shí)維護(hù)方便，基本不需要日常檢修。可以大大降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型隔離器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型串聯(lián)型大容量高速限流裝置實(shí)施原理圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型串聯(lián)型大容量高速限流裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]符號(hào)說(shuō)明:
[0021 ]1-測(cè)控裝置，2-暫態(tài)電流互感器，3-起爆針，4-三通裝置，5-隔離器，
[0022]6-導(dǎo)爆管，7-限流熔斷器，8-大容量限壓器，9-光纖絕緣子，501-端蓋，
[0023]502-火工部件，503-絕緣外殼，504-載流銅管，505-墊塊。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參見(jiàn)圖1、圖2，圖3。一種串聯(lián)型大容量高速限流裝置包括為:隔離器5、高壓熔斷器7、大容量限壓器8、測(cè)控裝置1、三通裝置4、導(dǎo)爆管6、起爆針3、暫態(tài)電流互感器2、光纖絕緣子9。隔離器5包括端蓋501、火工部件502、絕緣外殼503、載流銅管504、墊塊505，端蓋501固定于絕緣外殼503的兩端，載流銅管504固定于端蓋501的正中心，墊塊505固定于載流銅管504兩端，火工部件502固定于墊塊505之間，導(dǎo)爆管6接入火工部件內(nèi)部。大容量限壓器8與限流熔斷器7并聯(lián)成組件，兩個(gè)隔離器5串聯(lián)成組件，其中大容量限壓器8與限流熔斷器7并聯(lián)組件跨接在隔離器5串聯(lián)組件的兩端。
[0025]高速限流裝置串聯(lián)安裝在主變壓器出口。在本裝置的前端串聯(lián)安裝暫態(tài)電流互感器2，如圖2中所示；將電流二次輸出信號(hào)接入電子測(cè)控裝置1。暫態(tài)電流互感器2要具備以下特性:測(cè)量精度在測(cè)控裝置1要求的范圍內(nèi)，響應(yīng)速度限制在μ S級(jí)，在系統(tǒng)最大短路電流內(nèi)具備良好線(xiàn)性度等。
[0026]當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，暫態(tài)電流互感器2將短路電流同比轉(zhuǎn)換為較小的電流信號(hào)，測(cè)控裝置1對(duì)暫態(tài)電流互感器2傳送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并通過(guò)數(shù)字邏輯運(yùn)算，對(duì)短路故障進(jìn)行分析判斷，同時(shí)發(fā)出動(dòng)作指令，觸發(fā)其內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)能裝置，瞬間向起爆針3釋放所儲(chǔ)存的電能，起爆針3以間隙發(fā)電的方式，將電能轉(zhuǎn)換為熱能，三通裝置4利用反射的方法，將熱能同步分配到傳入兩隔離器的導(dǎo)爆管6中，導(dǎo)爆管6以2000m/s的速度將將爆破熱能快速傳導(dǎo)至隔離器5中，使隔離器5高速同步分?jǐn)?，為保證隔離器5動(dòng)作的同步性，要求其所用材料、處理工藝應(yīng)完全一致，同時(shí)導(dǎo)爆管6的長(zhǎng)度也必須一致。
[0027]導(dǎo)爆管6除傳導(dǎo)爆破能量功能以外，還要承擔(dān)隔離高壓的任務(wù)，其絕緣強(qiáng)度需滿(mǎn)足系統(tǒng)高壓耐受能力，因此應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)電壓等級(jí)設(shè)置相應(yīng)的長(zhǎng)度。另外為保證高壓隔離效果，導(dǎo)爆管6需穿過(guò)光纖絕緣子9。
[0028]隔離器5在分?jǐn)嗟乃查g，其兩端的電阻迅速增大，迫使短路電流轉(zhuǎn)移到限流熔斷器7中，由限流熔斷器7對(duì)短路故障進(jìn)行切除，限流熔斷器7在動(dòng)作過(guò)程中，其兩端將建立起很高的電弧電壓，當(dāng)該電壓達(dá)到大容量限壓器8的動(dòng)作值時(shí)，大容量限壓器8立即動(dòng)作，將電弧電壓限制在設(shè)定的范圍，同時(shí)大容量限壓器8會(huì)吸收大量的短路能量，以提高限流熔斷器7的分?jǐn)嗄芰Α?br>【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種串聯(lián)型大容量高速限流裝置，由多個(gè)隔離器、高壓熔斷器、大容量限壓器、測(cè)控裝置、三通裝置、導(dǎo)爆管、起爆針、暫態(tài)電流互感器、光纖絕緣子構(gòu)成；其特征在于:大容量限壓器與限流熔斷器并聯(lián)成組件，多個(gè)隔離器串聯(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(gè)隔離器串聯(lián)組件的兩端，整體串聯(lián)于母線(xiàn)中；導(dǎo)爆管一端固定在隔離器中，并從光纖絕緣子中心穿過(guò)后與三通裝置連接；起爆針安裝在三通裝置的一個(gè)端口上，并通過(guò)電纜與測(cè)控裝置連接；電流互感器串接于母線(xiàn)上，其二次側(cè)通過(guò)電纜連接到測(cè)控 目.Ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)型大容量高速限流裝置，其特征在于:所述的隔離器采用導(dǎo)電性能良好的材料制成，多個(gè)隔離器的工藝和結(jié)構(gòu)完全一致，以保證隔離器的同步性。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公布了一種串聯(lián)型大容量高速限流裝置，包括多個(gè)隔離器、高壓熔斷器、大容量限壓器、測(cè)控裝置、三通裝置、導(dǎo)爆管、起爆針、暫態(tài)電流互感器、光纖絕緣子。多個(gè)隔離器串聯(lián)成組件，大容量限壓器與限流熔斷器并聯(lián)組件跨接在多個(gè)隔離器串聯(lián)組件的兩端，整體串聯(lián)于母線(xiàn)中；測(cè)控裝置通過(guò)暫態(tài)電流互感器實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)電流并分析判斷，并通過(guò)電纜與起爆針相連，起爆針接入導(dǎo)爆管，導(dǎo)爆管與三通裝置連接，經(jīng)三通裝置分離出的導(dǎo)爆管通入光纖絕緣子內(nèi)腔，其出線(xiàn)端再分別接入多個(gè)隔離器。本裝置具有額定電壓等級(jí)高，動(dòng)作速度快，限流效果好，節(jié)能效果明顯，造價(jià)低、體積小、更換維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類(lèi)】H02H9/02
【公開(kāi)號(hào)】CN205051343
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520866750
【發(fā)明人】郭道林, 曹讜, 姬志, 徐曉曼, 程燕霞
【申請(qǐng)人】安徽泰隆電氣有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月3日