本實用新型涉及超高壓輸變電技術(shù)和電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超高壓故障限流器。
背景技術(shù)：
我國500kV超高壓電網(wǎng)由于大型電源不斷接入，短路故障電流已逐漸逼近斷路器遮斷容量上限。在一些負荷密集區(qū)的電網(wǎng)，此問題尤為突出。統(tǒng)一更換斷路器的費用將會非常高昂，因此，高可靠性故障電流限制器的研究，是符合中國電網(wǎng)發(fā)展的重大需求。
500kV故障電流限制器需要具有非常高的可靠性，要求故障電流限制器在電網(wǎng)正常運行時不能因為線路的暫態(tài)過程而誤動，也不能在線路發(fā)生故障時拒動。同時，故障電流從故障后到第一個峰值僅需幾毫秒的時間，因此故障電流限制器的響應(yīng)速度和動作速度需要足夠快。另外，故障電流限制器的造價與運行成本應(yīng)經(jīng)濟合理，不能超過更換斷路器或改造電網(wǎng)的費用。
因此，尋找一種具有耐受大電流能力強，可靠性高的限流器成為本技術(shù)領(lǐng)域人員所研究的重要課題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型實施例公開了一種超高壓故障限流器，用于解決目前超高壓電網(wǎng)由于大型電源不斷接入，短路故障電流已逐漸逼近斷路器遮斷容量上限的問題。
本實用新型實施例提供了一種超高壓故障限流器，包括：羅氏線圈、觸發(fā)器和主電路；
主電路包括晶閘管、多級火花間隙、阻尼單元、電容器組、隔離變壓器和脈沖變壓器；
所述羅氏線圈一端與電容器組連接，另一端與觸發(fā)器連接；
所述觸發(fā)器與所述晶閘管連接；
所述晶閘管并聯(lián)在隔離變壓器的副邊與脈沖變壓器的原邊之間，所述脈沖變壓器的副邊與所述多級火花間隙進行連接；所述多級火花間隙與所述阻尼單元進行串聯(lián)，并且并聯(lián)至所述電容器組兩端。
可選地，所述觸發(fā)器包括監(jiān)測單元，邏輯判斷單元和控制單元。
可選地，所述主電路還包括電抗器；
所述電抗器與所述電容器組串聯(lián)。
可選地，所述主電路還包括MOV；
所述MOV并聯(lián)在所述電容器組的兩端。
可選地，所述主電路還包括半波整流電路和初級電容；
所述半波整流電路包括整流二極管和電阻器；
所述電容器組其中一個電容與所述隔離變壓器并聯(lián)；所述隔離變壓器的副邊連接半波整流電路和初級電容，并連接至所述脈沖變壓器的原邊。
可選地，所述主電路還包括隔直電容；
所述脈沖變壓器副邊連接隔直電容，再與多級火花間隙進行連接。
可選地，所述主電路還包括續(xù)流二極管；
所述續(xù)流二極管與所述晶閘管并聯(lián)。
可選地，所述MOV為金屬氧化物壓敏電阻。
從以上技術(shù)方案可以看出，本實用新型實施例具有以下優(yōu)點：
本實用新型實施例提供了一種超高壓限流器，包括羅氏線圈、觸發(fā)器和主電路；主電路包括晶閘管、多級火花間隙、阻尼單元、電容器組、隔離變壓器和脈沖變壓器；所述羅氏線圈一端與電容器組連接，另一端與觸發(fā)器連接；所述觸發(fā)器與所述晶閘管連接；所述晶閘管并聯(lián)在隔離變壓器的副邊與脈沖變壓器的原邊之間，所述脈沖變壓器的副邊與所述多級火花間隙進行連接；所述多級火花間隙與所述阻尼單元進行串聯(lián)，并且并聯(lián)至所述電容器組兩端。本超高壓故障限流器，采用高可靠性可控多級火花間隙作為電容器的主要快速旁路裝置，具有耐受大電流能力強，可靠性高，動作速度快的優(yōu)點。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本實用新型實施例中提供的一種超高壓故障限流器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖示說明：1-CT羅氏線圈，2-C0電容器組，3-L0電抗器，4-觸發(fā)器，401-監(jiān)測單元，402-邏輯判斷單元，403-控制單元，5-T0隔離電壓器，6-MOV金屬氧化物壓敏電阻，7-R2阻尼單元，8-D1整流二極管，9-G多級火花間隙，10-R1電阻器，11-C1初級電容，12-T脈沖電壓器，13-C2隔直電容，14-SCR晶閘管，15-D2續(xù)流二極管。
具體實施方式
本實用新型實施例公開了一種超高壓故障限流器，用于解決目前超高壓電網(wǎng)由于大型電源不斷接入，短路故障電流已逐漸逼近斷路器遮斷容量上限的問題。
請參閱圖1，本實用新型實施例中提供的一種超高壓故障限流器的一個實施例包括：
羅氏線圈1、觸發(fā)器4和主電路；
主電路包括晶閘管14、多級火花間隙9、阻尼單元7、電容器組2、隔離變壓器5和脈沖變壓器12；
羅氏線圈1一端與電容器組2連接，另一端與觸發(fā)器4連接；
觸發(fā)器4與晶閘管14連接；
晶閘管14并聯(lián)在隔離變壓器5的副邊與脈沖變壓器12的原邊之間，脈沖變壓器12的副邊與多級火花間隙9進行連接；多級火花間隙9與阻尼單元7進行串聯(lián)，并且并聯(lián)至電容器組2兩端。
進一步地，觸發(fā)器4包括監(jiān)測單元401，邏輯判斷單元402和控制單元403。
進一步地，主電路還包括電抗器3；
電抗器3與電容器組2串聯(lián)。
進一步地，主電路還包括MOV6；
MOV6并聯(lián)在電容器組2的兩端。
進一步地，主電路還包括半波整流電路和初級電容11；
半波整流電路包括整流二極管8和電阻器10；
電容器組2其中一個電容與隔離變壓器5并聯(lián)；隔離變壓器5的副邊連接半波整流電路和初級電容11，并連接至脈沖變壓器12的原邊。
進一步地，主電路還包括隔直電容13；
脈沖變壓器12副邊連接隔直電容13，再與多級火花間隙9進行連接。
進一步地，主電路還包括續(xù)流二極管15；
續(xù)流二極管15與晶閘管14并聯(lián)。
進一步地，MOV6為金屬氧化物壓敏電阻。
上述是對本實用新型實施例提供的一種超高壓故障限流器的結(jié)構(gòu)進行詳細的描述，下面將以一個應(yīng)用的方法對本限流器進行進一步的描述，請參閱圖1，本實用新型實施例提供的一種超高壓故障限流器的一個應(yīng)用例包括：
羅氏線圈1、觸發(fā)器4和主電路；主電路包括晶閘管14、多級火花間隙9、阻尼單元7、電容器組2、隔離變壓器5和脈沖變壓器12；羅氏線圈1一端與電容器組2連接，另一端與觸發(fā)器4連接；觸發(fā)器4與晶閘管14連接；晶閘管14并聯(lián)在隔離變壓器5的副邊與脈沖變壓器12的原邊之間，脈沖變壓器12的副邊與多級火花間隙9進行連接；多級火花間隙9與阻尼單元7進行串聯(lián)，并且并聯(lián)至電容器組2兩端。
系統(tǒng)正常運行時，晶閘管14不導(dǎo)通，通過隔離變壓器5獲取線路電容器2兩端的電壓，通過半波整流電路將工頻電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，為脈沖變壓器12的初級電容11充電。
當系統(tǒng)發(fā)生短路故障的時候，監(jiān)測器401通過羅氏線圈1從線路中獲取短路信號，由邏輯判斷單元402進行判斷，并對信息進行記錄存儲，同時還能將短路信號發(fā)送出去。確定短路后由控制單元403向晶閘管14發(fā)出導(dǎo)通信號，觸發(fā)晶閘管14導(dǎo)通。初級電容11放電，脈沖變壓器12的副邊產(chǎn)生高頻電壓，擊穿多級間隙9，通過阻尼單元7限制電容器2上的高電壓。
多級火花間隙9通過調(diào)節(jié)均壓電阻和接地電容，可以使工頻電壓下多重間隙的電壓沿各級間隙均勻分配，從而耐受更高的工頻電壓，在高頻電壓下逐級擊穿。
電容器組2還并聯(lián)了MOV 6，在相鄰線路發(fā)生故障時或旁路裝置未及時動作時限制限流器電容器2上的過電壓，保護電容器組2。
半波整流電路中的電阻器10在晶閘管14導(dǎo)通時流過電流很小，使得脈沖變壓器12的原邊電壓主要來自于電容放電，初級電容11兼具濾波和儲能作用，隔直電容13用于隔離直流電壓信號，續(xù)流二極管15在晶閘管14關(guān)斷時起到續(xù)流作用，用于保護晶閘管14。
本超高壓故障限流器的優(yōu)點在于，這種限流器采用高可靠性可控多級火花間隙作為電容器的主要快速旁路裝置，具有耐受大電流能力強，可靠性高，動作速度快的優(yōu)點；裝置利用高電位平臺上的本地信息判斷短路，直接觸發(fā)可控多級間隙，無需外接電源，無需電子式控制系統(tǒng)，大幅降低了運行于維護成本；系統(tǒng)的動作時間短，動作速度快；裝置由常規(guī)電力元件構(gòu)成，造價和運行費用較低，有助于大規(guī)模的推廣應(yīng)用。
以上對本實用新型所提供的一種超高壓故障限流器進行了詳細介紹，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實用新型實施例的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實用新型的限制。