CN108365601A - 一种基于人工过零直流快速开断装置 - Google Patents

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王川
张国勇
宋安超
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    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
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    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for dc applications

Abstract

本发明涉及一种基于人工过零直流快速开断装置，包括电容器C、电抗器L、火法间隙GPA、高速涡流开关K0、氧化锌非线性电阻器MOV以及熔丝FU；所述电容器C的进线端、高速涡流开关K0的进线端、熔丝FU的进线端均接直流快速开断装置的进线端AL1，电容器C的出线端接火法间隙GPA的进线端，火法间隙GPA的出线端接电抗器L的进线端；所述熔丝FU的出线端接氧化锌非线性电阻器MOV的进线端，氧化锌非线性电阻器MOV的出线端、高速涡流开关K0的出线端、电抗器L的出线端均接直流快速开断装置的出线端AL2。本发明具有安全可靠、开断能力强等优点，能有效开断直流线路中各种过流故障，减小故障电流对电力系统中电气设备的冲击，避免线路故障的进一步扩大。

Description

一种基于人工过零直流快速开断装置
技术领域
本发明涉及直流电输电开断技术领域，尤其是一种基于人工过零直流快速开断装置。
背景技术
直流断路器是直流场设备中非常重要的和必不可少的设备。我国直流断路器长期依赖进口，国外厂家更是对其关键技术进行技术封锁，限制了我国直流断路器研发水平的发展。国内直流断路器的试验能力不足也成为影响其研制的重要因素。由于直流断路器未能国产化，其极高采购成本，制约了我国直流场系统集成国产化的能力。
目前市场直流线路使用的直流断路器，存在着体积较大、造价昂贵、开断能力较小的缺点，无法满足电力系统的需要，使电力系统的运行存在一定的隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在直流输电线路出现故障时，有效开断直流线路中的各种过流故障，减小短路电流对电力系统中电气设备的冲击，避免线路故障进一步扩大的基于人工过零直流快速开断装置。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种基于人工过零直流快速开断装置，包括用于储存电能的电容器C、用于与电容器C形成高频震荡的电抗器L、用于快速导通并使电容器C和电抗器L形成高频震荡的火法间隙GPA、高速涡流开关K0、用于限制电容器C两端电压的氧化锌非线性电阻器MOV以及用于保护氧化锌非线性电阻器MOV的熔丝FU；所述电容器C的进线端、高速涡流开关K0的进线端、熔丝FU的进线端均接直流快速开断装置的进线端AL1，电容器C的出线端接火法间隙GPA的进线端，火法间隙GPA的出线端接电抗器L的进线端；所述熔丝FU的出线端接氧化锌非线性电阻器MOV的进线端，氧化锌非线性电阻器MOV的出线端、高速涡流开关K0的出线端、电抗器L的出线端均接直流快速开断装置的出线端AL2。
所述高速涡流开关K0采用真空灭弧断路器，高速涡流开关K0通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。
由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：本发明具有安全可靠、开断能力强等优点，能有效开断直流线路中各种过流故障，减小故障电流对电力系统中电气设备的冲击，避免线路故障的进一步扩大。
附图说明
图1为本发明的电气原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于人工过零直流快速开断装置，包括用于储存电能的电容器C、用于与电容器C形成高频震荡的电抗器L、用于快速导通并使电容器C和电抗器L形成高频震荡的火法间隙GPA、高速涡流开关K0、用于限制电容器C两端电压的氧化锌非线性电阻器MOV以及用于保护氧化锌非线性电阻器MOV的熔丝FU；所述电容器C的进线端、高速涡流开关K0的进线端、熔丝FU的进线端均接直流快速开断装置的进线端AL1，电容器C的出线端接火法间隙GPA的进线端，火法间隙GPA的出线端接电抗器L的进线端；所述熔丝FU的出线端接氧化锌非线性电阻器MOV的进线端，氧化锌非线性电阻器MOV的出线端、高速涡流开关K0的出线端、电抗器L的出线端均接直流快速开断装置的出线端AL2。氧化锌非线性电阻器MOV用于防止电容器C因过压而损坏。
所述高速涡流开关K0采用真空灭弧断路器，高速涡流开关K0通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。
本发明的工作原理如下：当直流输电线路出线故障时，配电柜中的控制器立即向高速涡流开关K0发出分闸命令，同时向火法间隙GPA发出导通指令；当火法间隙GPA导通后，装置中的电容器C与电抗器L立即形成高频震荡放电，该高频放电电流与线路的工频电流叠加形成过零点，使高速涡流开关K0在叠加的过零点时完成灭弧。此时线路中电流流过电容器C回路；当电容器C两端电压升至氧化锌非线性电阻器MOV导通电压时，氧化锌非线性电阻器MOV立即导通，此时线路中电流流过氧化锌非线性电阻器MOV回路；当火法间隙GPA关断后，氧化锌非线性电阻器MOV也立即关断，完成直流输电线路的开断各种过流故障。
综上所述，本发明具有安全可靠、开断能力强等优点，能有效开断直流线路中各种过流故障，减小故障电流对电力系统中电气设备的冲击，避免线路故障的进一步扩大。

Claims (2)

1.一种基于人工过零的直流快速开断装置，其特征在于：包括用于储存电能的电容器C、用于与电容器C形成高频震荡的电抗器L、用于快速导通并使电容器C和电抗器L形成高频震荡的火法间隙GPA、高速涡流开关K0、用于限制电容器C两端电压的氧化锌非线性电阻器MOV以及用于保护氧化锌非线性电阻器MOV的熔丝FU；所述电容器C的进线端、高速涡流开关K0的进线端、熔丝FU的进线端均接直流快速开断装置的进线端AL1，电容器C的出线端接火法间隙GPA的进线端，火法间隙GPA的出线端接电抗器L的进线端；所述熔丝FU的出线端接氧化锌非线性电阻器MOV的进线端，氧化锌非线性电阻器MOV的出线端、高速涡流开关K0的出线端、电抗器L的出线端均接直流快速开断装置的出线端AL2。
2.根据权利要求1所述的基于人工过零直流快速开断装置，其特征在于：所述高速涡流开关K0采用真空灭弧断路器，高速涡流开关K0通过安装在配电柜中的控制器控制其开断。
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