專利名稱：大電流快速旁路保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，且特別涉及一種大電流快速旁路裝置。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行中，設(shè)備中流過的電流通常小于數(shù)千安，當(dāng)短路等異常故障 發(fā)生時(shí)，設(shè)備中可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)百千安的暫態(tài)大電流，造成設(shè)備過熱或過壓損壞。旁路保護(hù)裝置通常與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行，目前主要有以下幾種1)基于間隙擊穿的旁路保護(hù)裝置。見圖1，間隙11之間具有一定的絕緣距離，在 設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，設(shè)備兩端的壓降不足以擊穿間隙11，當(dāng)暫態(tài)大電流出現(xiàn)時(shí)，設(shè)備兩端的壓 降顯著增大，超過了間隙11擊穿電壓，間隙11在數(shù)微秒內(nèi)導(dǎo)通，將大電流快速旁路。其缺 點(diǎn)是間隙11擊穿電壓易受氣候條件的影響；間隙11的通流容量往往偏??；大電流通過后 往往造成間隙11的損傷，縮短保護(hù)裝置的壽命；間隙11導(dǎo)通后，不具備切斷電流能力。2)基于避雷器的旁路保護(hù)裝置，見圖2，避雷器12采用具有特定電壓飽和性能的 金屬氧化物非線性電阻片制成。在設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，避雷器12呈現(xiàn)極大的電阻，電流主要 從被保護(hù)設(shè)備10流過；當(dāng)暫態(tài)大電流出現(xiàn)時(shí)，設(shè)備兩端的壓降顯著增大，避雷器12兩端電 壓飽和，電阻顯著減小，將大電流旁路。其缺點(diǎn)是通流容量往往偏小；間隙導(dǎo)通后，不具備切 斷電流能力。3)基于晶閘管閥的旁路保護(hù)裝置，見圖3，晶閘管為可控的電力電子器件，可根據(jù) 控制脈沖呈現(xiàn)導(dǎo)通和關(guān)斷兩種狀態(tài)。在設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，晶閘管閥13關(guān)斷，電流從被保護(hù) 設(shè)備流過；當(dāng)暫態(tài)大電流出現(xiàn)時(shí)，晶閘管閥13在幾毫秒內(nèi)快速導(dǎo)通，將大電流旁路；當(dāng)電流 恢復(fù)正常時(shí)，晶閘管閥13關(guān)斷，電流從被保護(hù)設(shè)備流過。其缺點(diǎn)是晶閘管閥13的動(dòng)作可靠 性不高；通流容量不大；漏電流不可忽略。4)快速旁路開關(guān)，見圖4。旁路開關(guān)14為一種具備快速合閘能力的斷路器，在設(shè)備 正常運(yùn)行時(shí)，旁路開關(guān)14分閘，電流從被保護(hù)設(shè)備流過；當(dāng)暫態(tài)大電流出現(xiàn)時(shí)，旁路開關(guān)14 快速合閘，將大電流旁路；當(dāng)電流恢復(fù)正常時(shí)，旁路開關(guān)14分閘，電流從被保護(hù)設(shè)備流過。 其缺點(diǎn)是動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間較長，通常為50ms左右。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提出一種大電流快速旁路裝置，其能在很短的時(shí)間內(nèi)將暫態(tài)大電流旁 路，保護(hù)與其并聯(lián)的設(shè)備避免損壞。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提出一種大電流快速旁路保護(hù)裝置，包括并聯(lián)設(shè) 置于被保護(hù)設(shè)備兩端的火花間隙，避雷器，晶閘管閥和旁路開關(guān)。進(jìn)一步的，該裝置包括大電流檢測裝置，串聯(lián)于所述被保護(hù)設(shè)備。進(jìn)一步的，該裝置包括阻尼回路，與所述火花間隙，晶閘管閥和旁路開關(guān)串聯(lián)連 接。進(jìn)一步的，所述晶閘管閥選配有冷卻裝置。[0013]本實(shí)用新型提出一種大電流快速旁路裝置，在電力設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置不 導(dǎo)通，電力設(shè)備流過工作電流；當(dāng)由于短路等故障造成暫態(tài)大電流時(shí)，保護(hù)裝置快速導(dǎo)通， 使暫態(tài)大電流被旁路，避免電力設(shè)備受過流和過壓的影響而損壞。

圖1所述為基于間隙擊穿的旁路保護(hù)裝置示意圖。圖2所示為基于避雷器的旁路保護(hù)裝置示意圖。圖3所示為基于晶閘管閥的旁路保護(hù)裝置示意圖。圖4所示為基于旁路開關(guān)的保護(hù)裝置示意圖。圖5所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的大電流快速旁路保護(hù)裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更了解本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖說明如下。本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，且特別涉及一種大電流快速旁路裝置，其能在很 短的時(shí)間內(nèi)將暫態(tài)大電流旁路，保護(hù)與其并聯(lián)的設(shè)備避免損壞。請參考圖5，圖5所示為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的大電流快速旁路保護(hù)裝置示意 圖。本實(shí)用新型提出一種大電流快速旁路保護(hù)裝置，包括并聯(lián)設(shè)置于被保護(hù)設(shè)備100兩端 的火花間隙103，避雷器101，晶閘管閥102和旁路開關(guān)104。進(jìn)一步的，該裝置包括大電流檢測裝置，串聯(lián)于所述被保護(hù)設(shè)備100，當(dāng)與被保護(hù) 設(shè)備100的過流保護(hù)配合時(shí)，可省略大電流檢測裝置。該裝置包括阻尼回路105，與所述火 花間隙103，晶閘管閥102和旁路開關(guān)104串聯(lián)連接，當(dāng)預(yù)期的暫態(tài)大電流在晶閘管閥102、 火花間隙103、旁路斷路器的承受范圍內(nèi)時(shí)，可省略阻尼回路105。在預(yù)期的通流時(shí)間較長， 電流幅值較大時(shí)，晶閘管閥102可考慮選配冷卻裝置。1)具有大電流檢測裝置，可主動(dòng)監(jiān)測電流變化，當(dāng)出現(xiàn)暫態(tài)大電流時(shí)，快速發(fā)出旁 路控制脈沖。2)旁路控制脈沖同時(shí)觸發(fā)晶閘管閥102、火花間隙103和旁路開關(guān)104動(dòng)作?；?花間隙103的響應(yīng)時(shí)間為數(shù)微秒，晶閘管的響應(yīng)時(shí)間為數(shù)毫秒，旁路開關(guān)104的響應(yīng)時(shí)間為 數(shù)十毫秒；火花間隙103、晶閘管閥102、旁路開關(guān)104的通流能力依次增大；形成快速的大 容量的電流旁路功能。3)當(dāng)由于某些原因?qū)е律鲜雠月房刂剖r(shí)，隨著暫態(tài)大電流的流過，被保護(hù)設(shè) 備100兩端的電壓降顯著增大，事先選配的具有適當(dāng)動(dòng)作電壓的金屬氧化物避雷器101呈 現(xiàn)低電阻狀態(tài)，暫態(tài)大電流被旁路分流。4)當(dāng)由于某些原因?qū)е律鲜雠月反胧┚r(shí)，隨著暫態(tài)大電流的流過，被保護(hù) 設(shè)備100兩端的電壓降顯著增大，事先選配的具有適當(dāng)擊穿電壓的火花間隙103在無觸發(fā) 脈沖的情況下被動(dòng)擊穿，形成極低電阻的電弧通道，暫態(tài)大電流被旁路。5)當(dāng)旁路開關(guān)關(guān)合后，火花間隙103電流和晶閘管閥102電流轉(zhuǎn)移至旁路開關(guān)旁 路回路，火花間隙103和晶閘管閥102可以在電流為零后恢復(fù)絕緣或關(guān)斷，使大電流從旁路 開關(guān)流過，減少對火花間隙103的燒蝕和晶閘管閥102的熱老化，延長裝置壽命。6)具有阻尼回路105，可限制并阻尼旁路電流，確保晶閘管閥102、火花間隙103、
4旁路斷路器的安全運(yùn)行。7)暫態(tài)大電流被旁路后，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)正常電流時(shí)，旁路保護(hù)裝置可恢復(fù)正常的關(guān) 斷狀態(tài)，使被保護(hù)設(shè)備100恢復(fù)正常運(yùn)行。本實(shí)用新型提出一種大電流快速旁路裝置，在電力設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置不 導(dǎo)通，電力設(shè)備流過工作電流；當(dāng)由于短路等故障造成暫態(tài)大電流時(shí)，保護(hù)裝置快速導(dǎo)通， 使暫態(tài)大電流被旁路，避免電力設(shè)備受過流和過壓的影響而損壞。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型。本實(shí) 用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各 種的更動(dòng)與潤飾。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求一種大電流快速旁路保護(hù)裝置，其特征在于，包括并聯(lián)設(shè)置于被保護(hù)設(shè)備兩端的火花間隙，避雷器，晶閘管閥和旁路開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流快速旁路保護(hù)裝置，其特征在于，包括大電流檢測裝 置，串聯(lián)于所述被保護(hù)設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流快速旁路保護(hù)裝置，其特征在于，包括阻尼回路，與所 述火花間隙，晶閘管閥和旁路開關(guān)串聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流快速旁路保護(hù)裝置，其特征在于，所述晶間管閥選配 有冷卻裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種大電流快速旁路保護(hù)裝置，包括并聯(lián)設(shè)置于被保護(hù)設(shè)備兩端的火花間隙，避雷器，晶閘管閥和旁路開關(guān)。本實(shí)用新型提出的大電流快速旁路裝置，在電力設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，保護(hù)裝置不導(dǎo)通，電力設(shè)備流過工作電流；當(dāng)由于短路等故障造成暫態(tài)大電流時(shí)，保護(hù)裝置快速導(dǎo)通，使暫態(tài)大電流被旁路，避免電力設(shè)備受過流和過壓的影響而損壞。
文檔編號(hào)H02H9/02GK201726124SQ201020130049
公開日2011年1月26日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者劉家妤, 高凱 申請人:華東電力試驗(yàn)研究院有限公司;華東電網(wǎng)有限公司