CN114640098A - 一种包含***桥的限流开关及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包含***桥的限流开关及其控制方法，包括相并联的主电流支路、转移支路和限流支路，主电流支路中设置有高速开关HS，转移支路中设置有***式开关ES，限流支路中设置有限流器CR，通过该控制方法可转移、限制因短路产生的过电流。
Description
技术领域
本发明涉及一种包含***桥的限流开关及其控制方法。
背景技术
近年来，我国电力建设成绩斐然，对冶金、矿山、石油、化工、铁路、工业等提供了可以大力发展的保障。随着各行各业对电力的依靠性越来越强，用电量迅速增加，配电***短路电流也大幅提升。部分地区配电网的短路电流水平甚至已经超出变压器的抗冲击阈值以及断路器短路保护的上限，给配电***提出了更为苛刻的要求。
但目前在配电***中应用的限流器动作速度较慢，来不及在短路故障发生的瞬间转移短路故障电流，造成配电线路上的关键设备受到短路电流的较长时间的冲击，容易造成设备和配电线路损坏，增大***的安全隐患，进而引起巨大的经济损失；另一方面，由于配电线路很长，整个配电线路存在海拔跨度大，气候跨度大的问题，而且途径各种复杂的环境，经常由于雷击、异物短接等原因导致临时性的短路故障，会造成***中断路器频繁跳闸，影响***安全运行，为配电网络的安全运行维护带来了很大的困扰。
因此，针对目前接触网***存在的问题，亟待研究具有快速转移短路故障电流并限流的保护装置。该设备应当具有以下三项主要功能：①设备在预判短路故障电流即将出现时便能够做出对应反应动作；②在短路故障电流已产生但尚未增长到峰值时，即短路故障电流的前1/4周期内便要实现对短路故障电流的转移及限流；③在短路故障解除、短路电流恢复正常时，设备能将配电线路恢复至正常运行的状态，以保证***供电的连续性。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种可转移、限制短路过电流的包含***桥的限流开关及其控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种包含***桥的限流开关，其特征在于：包括相并联的主电流支路、转移支路和限流支路，主电流支路中设置有高速开关HS，转移支路中设置有***式开关ES，限流支路中设置有限流器CR。
优选地，上述的包含***桥的限流开关，其中高速开关HS为高速机械开关。
优选地，上述的包含***桥的限流开关，其中高速开关HS由高速机械开关与电力电子器件串联或并联组合而成。
优选地，上述的包含***桥的限流开关，其中电力电子器件包括以下器件的单个或任意组合：线圈、电容、晶闸管、二极管。
优选地，上述的包含***桥的限流开关，其中***式开关ES为***桥。
优选地，上述的包含***桥的限流开关，其中***式开关ES由***桥与电力电子器件串联或并联组合而成。
优选地，上述的包含***桥的限流开关，其中限流器CR为以下器件的单个或任意组合：空芯电感、带铁芯的电感、限流电阻器、开关K。
一包含***桥的限流开关的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：配电线路正常运行工作情况下，
高速开关HS处于闭合状态，电流只通过主电流支路，转移支路与限流支路中无电流通过；当上位机***预判配电线路即将发生短路故障时，上位机***控制高速机械开关HS快速断开，电流被转移到转移支路的***式开关ES上；当上位机***检测到短路故障未发生时，上位机***控制高速机械开关HS快速闭合，配电线路正常供电；当上位机***检测到短路故障发生且电流上升至***式开关ES的设定值时，***式开关ES***断开，电流转移至限流支路的限流器CR中，完成对配电线路的限流保护。
本发明的技术效果主要体现在：通过控制高速开关HS、***式开关ES的通断，使得配电线路在正常状态时，电流只通过主电流支路；配电线路存在过电流时，电流只通过转移支路转移到限流支路；本发明提出的开关方案具有额定工作损耗小、短路故障时限流速度快、设备体积小、重量轻等优势，并且基于智能判断与快速操作，能够最大程度保障***的供电连续性与安全性、可靠性、经济性，这也将非常有利于配电***运行安全性与可靠性的大幅提升，产生了巨大的经济效益与社会效益。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中实施例1的电路示意图；
图3为图2中高速开关HS断开时的电路示意图；
图4为图3中***式开关ES断开时的电路示意图；
图5为图4中高速开关HS闭合的电路示意图；
图6为本发明中实施例2的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步地详述，以使本发明的技术方案更易于理解和掌握。
实施例1
如图1、2所示，一种包含***桥的限流开关，包括相并联的主电流支路、转移支路和限流支路，主电流支路中设置有高速开关HS，转移支路中设置有***式开关ES，限流支路中设置有限流器CR。设定***式开关ES所能承受的最大电流大于线路中的正常电流，但小于短路故障电流。配电线路正常运行情况下，高速开关HS和***式开关ES处于闭合状态。此时电流只通过主电流支路,转移支路和限流支路中无电流通过。本实施例中高速开关HS为高速机械开关或者高速机械开关与电力电子器件串联或并联组合而成，电力电子器件包括以下器件的单个或任意组合：线圈、电容、晶闸管、二极管，***式开关ES为***桥或者***桥与电力电子器件串联或并联组合而成，限流器CR为空芯电感或带铁芯的电感或限流电阻器。
如图3所示，当上位机预判将有短路电流产生时，高速开关HS快速断开，短路电流被转移到转移支路上。
如图2所示若上位机预判错误，没有短路电流产生，则高速开关HS重新闭合，电流转移到主电流支路上，转移支路和限流支路上无电流通过。
如图4所示，若上位机预判正确，有短路电流产生，则当转移支路上的电流增加至***式开关ES所设定的额定最大承受电流值时，***开关***使转移支路断路，电流转移到限流支路上；限流器CR限制故障电流，保护配电线路安全。
如图5所示，当短路故障解除，上位机监测到短路电流恢复正常后，高速开关HS快速闭合，使电流只通过主电流支路，配电线路仍可正常运行。
在检修窗口时间内更换***式开关ES，即可使设备及配电线路恢复如图2所示的初始状态。
实施例2
如图6所示，本实施例中其他技术特征与实施例1相同，其不同点在于：限流器CR由空芯电感或带铁芯的电感或限流电阻器与开关K串联而成。通过控制开关K的通断，可实现在发生永久性短路故障时对配电线路的切断操作。
本发明的技术效果主要体现在：通过控制高速开关HS、***式开关ES的通断，使得配电线路在正常状态时，电流只通过主电流支路；配电线路存在过电流时，电流只通过转移支路转移到限流支路；本发明提出的开关方案具有额定工作损耗小、短路故障时限流速度快、设备体积小、重量轻等优势，并且基于智能判断与快速操作，能够最大程度保障***的供电连续性与安全性、可靠性、经济性，这也将非常有利于配电***运行安全性与可靠性的大幅提升，产生了巨大的经济效益与社会效益。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
Claims (8)
1.一种包含***桥的限流开关，其特征在于：包括相并联的主电流支路、转移支路和限流支路，所述主电流支路中设置有高速开关HS，所述转移支路中设置有***式开关ES，所述限流支路中设置有限流器CR。
2.根据权利要求1所述的包含***桥的限流开关，其特征在于：所述高速开关HS为高速机械开关。
3.根据权利要求1所述的包含***桥的限流开关，其特征在于：所述高速开关HS由高速机械开关与电力电子器件串联或并联组合而成。
4.根据权利要求3所述的包含***桥的限流开关，其特征在于：所述电力电子器件包括以下器件的单个或任意组合：线圈、电容、晶闸管、二极管。
5.根据权利要求1或2所述的包含***桥的限流开关，其特征在于：所述***式开关ES为***桥。
6.根据权利要求1或2所述的包含***桥的限流开关，其特征在于：所述***式开关ES由***桥与电力电子器件串联或并联组合而成。
7.根据权利要求1或2所述的包含***桥的限流开关，其特征在于：所述限流器CR为以下器件的单个或任意组合：空芯电感、带铁芯的电感、限流电阻器、开关K。
8.根据权利要求1-7任意一所述包含***桥的限流开关的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：配电线路正常运行工作情况下，高速开关HS处于闭合状态，电流只通过主电流支路，转移支路与限流支路中无电流通过；当上位机***预判配电线路即将发生短路故障时，上位机***控制高速机械开关HS快速断开，电流被转移到转移支路的***式开关ES上；当上位机***检测到短路故障未发生时，上位机***控制高速机械开关HS快速闭合，配电线路正常供电；当上位机***检测到短路故障发生且电流上升至***式开关ES的设定值时，***式开关ES***断开，电流转移至限流支路的限流器CR中，完成对配电线路的限流保护。
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| CN202210303553.9A Pending CN114640098A (zh) | 2022-03-24 | 2022-03-24 | 一种包含***桥的限流开关及其控制方法 |
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