CN111244926A - 一种可用于混合直流输电的可控避雷器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于可控避雷器技术领域,具体涉及一种可用于混合直流输电的可控避雷器。该可控避雷器包括避雷器本体、控制模块、电压检测模块、耗能模块、第一控制开关和第二控制开关;避雷器本体包括串联的固定部分和可控部分;第一控制开关与可控部分并联;第二控制开关和耗能模块串联后与避雷器本体并联;电压检测模块用于检测避雷器本体的电压;控制模块采样连接电压检测模块,控制连接所述第一控制开关和第二控制开关。本发明的可控避雷器,在电压检测模块检测到避雷器本体电压过高时,由控制模块控制第一控制开关和第二控制开关合闸,由耗能电阻开始消耗能量,达到降低避雷器本体两端电压的目的,可以使避雷器设计中并联的电阻片柱数大大减少。
Description
技术领域
本发明属于可控避雷器技术领域,具体涉及一种可用于混合直流输电的可控避雷器。
背景技术
避雷器是一种常见的电气设备,其主要作用是限制过电压和吸收能量。常规避雷器在运行过程中,无法调整自身的压比,即流过自身的电流和两端的电压存在固定关系。
在基于电压源换流器的直流输电工程中,为了便于实现暂态故障穿越及消耗盈余功率,需在电压源换流器的两端并联一种可控避雷器。可控避雷器能够自适应运行条件变化的操作过电压柔性限制设备,可控避雷器的避雷器本体由可控部分和固定部分两部分串联组成。一般情况下,可控部分两端并联有控制开关,控制开关可采用电子开关、断路器等,控制开关合闸可控部分退出,控制开关分闸可控部分投入。该可控避雷器需同时具备稳态下的低荷电率和暂态下的低残压功能,且避雷器的压比可以调整。
为了实现上述功能,可控避雷器需具备很强的能量吸收能力,即避雷器本体中并联的电阻片柱数极多,均流控制难度大、大大提升了避雷器的设计和制造难度,且使其发生故障的概率明显提高,降低了设备可靠性。
发明内容
本发明提供了一种可用于混合直流输电的可控避雷器,用以解决大电流下避雷器并联柱数过多所造成的均流控制难度大、故障率高的问题。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案和有益效果为:
本发明的一种可用于混合直流输电的可控避雷器,包括避雷器本体、控制模块、电压检测模块、耗能模块、第一控制开关和第二控制开关;所述避雷器本体包括串联的固定部分和可控部分;第一控制开关与可控部分并联;第二控制开关和耗能模块串联后与所述避雷器本体并联;所述电压检测模块用于检测避雷器本体的电压;所述控制模块采样连接所述电压检测模块,控制连接所述第一控制开关和第二控制开关。
其有益效果:本发明的可用于混合直流输电的可控避雷器,在电压检测模块检测到避雷器本体电压过高时,由控制模块控制第一控制开关和第二控制开关合闸,由耗能电阻开始消耗能量,动态调整可控避雷器在运行过程中的压比,以达到降低避雷器本体两端电压的目的,可以使避雷器设计中并联的电阻片柱数大大减少,有效解决了大电流下避雷器并联柱数过多造成的均流控制难度大、故障率高的问题。
进一步的,所述耗能模块为耗能电阻。
进一步的,所述第一控制开关为由多级电力电子开关串联构成的开关。
进一步的,所述第二控制开关为由多级电力电子开关串联构成的开关。
附图说明
图1是本发明的可控避雷器的电路原理图。
具体实施方式
可控避雷器实施例:
该实施例提供了一种可用于混合直流输电的可控避雷器,其电路原理图如图1所示。
该可控避雷器包括避雷器本体、控制模块、电压检测模块、耗能模块、第一控制开关和第二控制开关。
避雷器本体包括串联设置的固定部分和可控部分。
第一控制开关与可控部分并联;第二控制开关和耗能模块串联后与避雷器本体并联。第一控制开关和第二控制开关均由多级电力电子开关串联构成,在收到合闸命令后的微秒级时间内,使其完全导通,且其冷却方式为自然冷却。耗能模块采用耗能电阻。
电压检测模块用于检测避雷器本体两端AB点的电压。
控制模块采样连接电压检测模块,控制连接第一控制开关和第二控制开关,以通过控制第一控制开关和第二控制开关的分闸、合闸,动态调整可控避雷器在运行过程中的压比。
其工作过程为:
电压检测模块实时检测避雷器本体两端AB点的电压,并将检测的电压值传递给控制模块,控制模块判断AB点的电压是否超过设定的门槛电压,当判断AB点的电压超过设定的门槛电压时,由控制模块同时向第一控制开关和第二控制开关发出合闸命令。在第一控制开关和第二控制开关收到合闸命令后的微秒级时间内,第一控制开关和第二控制完全导通。此时,可控部分被第一控制开关旁路,避雷器本体的残压会明显下降,最终达到降低避雷器本体两端AB点电压的目的;第二控制开关导通后,耗能电阻和避雷器开始共同消耗能量。由于耗能电阻参与了***能量的消耗,进而降低了可控避雷器的耗能需求,可以使可控避雷器设计中并联的电阻片柱数大大减少,有效解决了大电流下可控避雷器并联柱数过多所造成的均流控制难度大、故障率高等一系列技术难题。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (4)
1.一种可用于混合直流输电的可控避雷器,其特征在于,包括避雷器本体、控制模块、电压检测模块、耗能模块、第一控制开关和第二控制开关;
所述避雷器本体包括串联的固定部分和可控部分;
第一控制开关与可控部分并联;
第二控制开关和耗能模块串联后与所述避雷器本体并联;
所述电压检测模块用于检测避雷器本体的电压;
所述控制模块采样连接所述电压检测模块,控制连接所述第一控制开关和第二控制开关。
2.根据权利要求1所述的可用于混合直流输电的可控避雷器,其特征在于,所述耗能模块为耗能电阻。
3.根据权利要求1或2所述的可用于混合直流输电的可控避雷器,其特征在于,所述第一控制开关为由多级电力电子开关串联构成的开关。
4.根据权利要求1或2所述的可用于混合直流输电的可控避雷器,其特征在于,所述第二控制开关为由多级电力电子开关串联构成的开关。
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