CN105743057A - 水利枢纽工程高压限流保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了水利枢纽工程高压限流保护装置，包括壳体，所述壳体的上表面固定安装有微机综合保护器和熔断指示灯，在壳体的正面还固定安装有隔离开关操作机构，且在隔离开关操作机构侧面固定安装有隔离开关辅助器，在壳体的侧面还固定安装有穿墙套管，所述壳体的内面还安装有撞击机构，在撞击机构的底部通过高压限流熔断器安装有氧化锌组件，在氧化锌组件的底部安装有真空断路器，所述真空断路器的数量为三个，且三个真空断路器之间并联连接，在侧面的真空断路器通过脱扣器连接有过电压保护器，具有反应时间短，能够及时切除短路故障点的电力供给，能够将短路时产生的强大电流逐渐减弱为零，保护主要的电气设备。

Description

水利枢纽工程高压限流保护装置
技术领域
本发明涉及大型电气设备安全设备技术领域，具体为水利枢纽工程高压限流保护装置。
背景技术
在大型的水力枢纽工程中，水电站一般都会建在这种地方，一方面既可以防洪蓄水，另一方面又可以利用水库内的水来发电，是一项一举多得的事，随着现代社会的不断发展，水电站能源转换率不断增高的同时，水电站发电机组的发电功率也不断在增加，近几年来，大量的水电站基本上都达到了装机容量在百万兆赫以上，随着装机容量的不断增加，那么对水电站的高压设施提出了更高的要求。
在大型设备中，一旦发生故障，将会导致很严重的后果，轻则设备受损，重则发生爆炸，生命财产安全就要受到损失，因此，在水电站建立大型的高压限流设施就变得异常重要，特别是当发生故障时，机组内的电流将瞬间飙升至额定电流的几百倍甚至几千倍以上，这是仅仅是产生的电热就会对设备造成巨大的伤害，而且除此之外还会由于电离作用发生强烈的爆炸。
在大型设备中，如果采用断路器的话，由于断路器的实际开断时间也就是继电保护动作时间和断路器切除时间之和一般要大于80ms，因此，在现有电流频率的情况下，在切除系统断路故障前，所有的设备包括主发电机、主变压器等都将受到三个周波以上的短路电流的冲击，这将给设备造成严重的损坏，缩短设备的使用寿命，因此，这种保护设备不能满足大型枢纽工程的需求。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了水利枢纽工程高压限流保护装置，具有反应时间短，能够及时切除短路故障点的电力供给，能够将短路时产生的强大电流逐渐减弱为零，保护主要的电气设备，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：水利枢纽工程高压限流保护装置，包括壳体，所述壳体的上表面固定安装有微机综合保护器和熔断指示灯，且微机综合保护器和熔断指示灯直接连接，在壳体的正面还固定安装有隔离开关操作机构，且在隔离开关操作机构侧面固定安装有隔离开关辅助器，在壳体的侧面还固定安装有穿墙套管，所述壳体的内面还安装有撞击机构，在撞击机构的底部通过高压限流熔断器安装有氧化锌组件，所述氧化锌组件的数量为两个，其中一个氧化锌组件比另一个略短，且两个氧化锌组件相互贴合在一起，在氧化锌组件的底部安装有真空断路器，所述真空断路器的数量为三个，且三个真空断路器之间并联连接，在侧面的真空断路器通过脱扣器连接有过电压保护器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述高压限流熔断器由FU熔断器、FR熔断器和机械开关组成，且所述FU熔断器和FR熔断器之间并联连接，所述机械开关的数量为两个，两个机械开关分别设在FU熔断器和FR熔断器两端。
作为本发明一种优选的技术方案，所述氧化锌组件侧面固定安装有隔离开关，所述隔离开关与设在壳体表面的隔离开关操作机构直接连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述真空断路器侧面固定安装有电流互感器，且在电流互感器底部固定安装有电压传感器，所述电压传感器与过电压保护器连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述隔离开关包括感应线圈和永磁体，且所述感应线圈缠绕在永磁体上，在永磁体上安装有隔离臂，所述隔离臂由金属材料制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有反应时间短的特点，可在短路故障发生后的1-2ms之内快速截流，2-4ms内切除故障电流，即使是三相电流，其持续时间也不会超过6-7ms，能够及时切除短路故障点的电力供给，能够将短路时产生的强大电流逐渐减弱为零，保护主要的电气设备，而且高压限流熔断器的熔断器是靠其本身的物理特性决定的，不存在拒动和误动问题，可靠性高，由于短路电流在上升的起始阶段既被强行截流，截流值仅为最大短路冲击电流的15-30%，大大提高了系统和设备的动稳定余度，熔断器熔断时产生的弧压使其导通，吸收磁能，并把开断时的过电压限制在设备绝缘允许范围以内。
附图说明
图1为本发明正视图。
图2为本发明结构示意图。
图3为本发明高压限流熔断器结构示意图。
图中：1-微机综合保护器；2-熔断指示灯；3-隔离开关辅助器；4-隔离开关操作机构；5-撞击机构；6-高压限流熔断器；7-氧化锌组件；8-真空断路器；9-隔离开关；10-电流互感器；11-脱扣器；12-电压传感器；13-穿墙套管；14-过电压保护器；15-壳体；16-FU熔断器；17-FR熔断器；18-机械开关；19-感应线圈；20-隔离臂；21-永磁体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：水利枢纽工程高压限流保护装置，包括壳体15，壳体15的上表面固定安装有微机综合保护器1和熔断指示灯2，将其他保护设施也囊括进来，形成综合性的保护系统，利用熔断指示灯2来显示熔断状态，方便维护人员的维护，且微机综合保护器1和熔断指示灯2直接连接，在壳体1的正面还固定安装有隔离开关操作机构4，可以直接在装置之外就可以对内部的设施进行强制性隔离，可以防止内部高压设备带来的安全隐患，且在隔离开关操作机构4侧面固定安装有隔离开关辅助器3，由于隔离操作很困难，在旁边设立辅助性设施，方便更好的完成隔离操作，在壳体15的侧面还固定安装有穿墙套管13，壳体1的内面还安装有撞击机构5，在撞击机构5的底部通过高压限流熔断器6安装有氧化锌组件7，高压限流熔断器6由FU熔断器16、FR熔断器17和机械开关18组成，且FU熔断器16和FR熔断器17之间并联连接，短路电流在上升的起始阶段既被强行截流，截流值仅为最大短路冲击电流的15-30%，大大提高了系统和设备的动稳定余度，熔断器熔断时产生的弧压使其导通，吸收磁能，并把开断时的过电压限制在设备绝缘允许范围以内，机械开关18的数量为两个，在自动切除故障后进行人工维护时可以进行手动切除，确保安全，两个机械开关分别设在FU熔断器16和FR熔断器17两端，氧化锌组件7的数量为两个，其中一个氧化锌组件7比另一个略短，且两个氧化锌组件7相互贴合在一起，氧化锌组件7侧面固定安装有隔离开关9，进行相关隔离操作，隔离开关9包括感应线圈19和永磁体21，且所述感应线圈19缠绕在永磁体21上，在永磁体21上安装有隔离臂20，所述隔离臂20由金属材料制成，利用感应线圈19内通过的强大电流产生的超强磁场将隔离臂20吸下达到隔离操作的要求，隔离反馈时间短，隔离开关9与设在壳体15表面的隔离开关操作机构4直接连接，在氧化锌组件7的底部安装有真空断路器8，真空断路器8的数量为三个，且三个真空断路器8之间并联连接，根据电路状况进行断路，真空断路器8侧面固定安装有电流互感器10，且在电流互感器10底部固定安装有电压传感器12，电压传感器12与过电压保护器14连接，进行电流电压的监控，在侧面的真空断路器8通过脱扣器11连接有过电压保护器14，当电压超过额定值时进行断开操作；具有反应时间短的特点，可在短路故障发生后的1-2ms之内快速截流，2-4ms内切除故障电流，即使是三相电流，其持续时间也不会超过6-7ms，能够及时切除短路故障点的电力供给，能够将短路时产生的强大电流逐渐减弱为零，保护主要的电气设备，而且高压限流熔断器的熔断器是靠其本身的物理特性决定的，不存在拒动和误动问题，可靠性高，由于短路电流在上升的起始阶段既被强行截流，截流值仅为最大短路冲击电流的15-30%，大大提高了系统和设备的动稳定余度，熔断器熔断时产生的弧压使其导通，吸收磁能，并把开断时的过电压限制在设备绝缘允许范围以内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.水利枢纽工程高压限流保护装置，包括壳体（15），所述壳体（15）的上表面固定安装有微机综合保护器（1）和熔断指示灯（2），且微机综合保护器（1）和熔断指示灯（2）直接连接，在壳体（1）的正面还固定安装有隔离开关操作机构（4），且在隔离开关操作机构（4）侧面固定安装有隔离开关辅助器（3），在壳体（15）的侧面还固定安装有穿墙套管（13），其特征在于：所述壳体（1）的内面还安装有撞击机构（5），在撞击机构（5）的底部通过高压限流熔断器（6）安装有氧化锌组件（7），所述氧化锌组件（7）的数量为两个，其中一个氧化锌组件（7）比另一个略短，且两个氧化锌组件（7）相互贴合在一起，在氧化锌组件（7）的底部安装有真空断路器（8），所述真空断路器（8）的数量为三个，且三个真空断路器（8）之间并联连接，在侧面的真空断路器（8）通过脱扣器（11）连接有过电压保护器（14）。
2.根据权利要求1所述的水利枢纽工程高压限流保护装置，其特征在于：所述高压限流熔断器（6）由FU熔断器（16）、FR熔断器（17）和机械开关（18）组成，且所述FU熔断器（16）和FR熔断器（17）之间并联连接，所述机械开关（18）的数量为两个，两个机械开关分别设在FU熔断器（16）和FR熔断器（17）两端。
3.根据权利要求1所述的水利枢纽工程高压限流保护装置，其特征在于：所述氧化锌组件（7）侧面固定安装有隔离开关（9），所述隔离开关（9）与设在壳体（15）表面的隔离开关操作机构（4）直接连接。
4.根据权利要求1所述的水利枢纽工程高压限流保护装置，其特征在于：所述真空断路器（8）侧面固定安装有电流互感器（10），且在电流互感器（10）底部固定安装有电压传感器（12），所述电压传感器（12）与过电压保护器（14）连接。
5.根据权利要求1所述的水利枢纽工程高压限流保护装置，其特征在于：所述隔离开关（9）包括感应线圈（19）和永磁体（21），且所述感应线圈（19）缠绕在永磁体（21）上，在永磁体（21）上安装有隔离臂（20），所述隔离臂（20）由金属材料制成，所述隔离臂（20）通过感应线圈（19）产生的强大磁场控制。
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