CN201726124U - 大电流快速旁路保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种大电流快速旁路保护装置，包括并联设置于被保护设备两端的火花间隙，避雷器，晶闸管阀和旁路开关。本实用新型提出的大电流快速旁路装置，在电力设备正常运行时，保护装置不导通，电力设备流过工作电流；当由于短路等故障造成暂态大电流时，保护装置快速导通，使暂态大电流被旁路，避免电力设备受过流和过压的影响而损坏。

Description

大电流快速旁路保护装置 

技术领域

本实用新型涉及电力系统领域，且特别涉及一种大电流快速旁路装置。 

背景技术

电力系统在正常运行中，设备中流过的电流通常小于数千安，当短路等异常故障发生时，设备中可能会出现数百千安的暂态大电流，造成设备过热或过压损坏。 

旁路保护装置通常与被保护设备并联运行，目前主要有以下几种： 

1)基于间隙击穿的旁路保护装置。见图1，间隙11之间具有一定的绝缘距离，在设备正常运行时，设备两端的压降不足以击穿间隙11，当暂态大电流出现时，设备两端的压降显著增大，超过了间隙11击穿电压，间隙11在数微秒内导通，将大电流快速旁路。其缺点是间隙11击穿电压易受气候条件的影响；间隙11的通流容量往往偏小；大电流通过后往往造成间隙11的损伤，缩短保护装置的寿命；间隙11导通后，不具备切断电流能力。 

2)基于避雷器的旁路保护装置，见图2，避雷器12采用具有特定电压饱和性能的金属氧化物非线性电阻片制成。在设备正常运行时，避雷器12呈现极大的电阻，电流主要从被保护设备10流过；当暂态大电流出现时，设备两端的压降显著增大，避雷器12两端电压饱和，电阻显著减小，将大电流旁路。其缺点是通流容量往往偏小；间隙导通后，不具备切断电流能力。 

3)基于晶闸管阀的旁路保护装置，见图3，晶闸管为可控的电力电子器件，可根据控制脉冲呈现导通和关断两种状态。在设备正常运行时，晶闸管阀13关断，电流从被保护设备流过；当暂态大电流出现时，晶闸管阀13在几毫秒内快速导通，将大电流旁路；当电流恢复正常时，晶闸管阀13关断，电流从被保护设备流过。其缺点是晶闸管阀13的动作可靠性不高；通流容量不大；漏电流不可忽略。 

4)快速旁路开关，见图4。旁路开关14为一种具备快速合闸能力的断路器，在设备正常运行时，旁路开关14分闸，电流从被保护设备流过；当暂态大电流出现时，旁路开关14快速合闸，将大电流旁路；当电流恢复正常时，旁路开关14分闸，电流从被保护设备流过。其缺点是动作响应时间较长，通常为50ms左右。 

实用新型内容

本实用新型提出一种大电流快速旁路装置，其能在很短的时间内将暂态大电流旁路，保护与其并联的设备避免损坏。 

为了达到上述目的，本实用新型提出一种大电流快速旁路保护装置，包括并联设置于被保护设备两端的火花间隙，避雷器，晶闸管阀和旁路开关。 

进一步的，该装置包括大电流检测装置，串联于所述被保护设备。 

进一步的，该装置包括阻尼回路，与所述火花间隙，晶闸管阀和旁路开关串联连接。 

进一步的，所述晶闸管阀选配有冷却装置。 

本实用新型提出一种大电流快速旁路装置，在电力设备正常运行时，保护装置不导通，电力设备流过工作电流；当由于短路等故障造成暂态大电流时，保护装置快速导通，使暂态大电流被旁路，避免电力设备受过流和过压的影响而损坏。 

附图说明

图1所述为基于间隙击穿的旁路保护装置示意图。 

图2所示为基于避雷器的旁路保护装置示意图。 

图3所示为基于晶闸管阀的旁路保护装置示意图。 

图4所示为基于旁路开关的保护装置示意图。 

图5所示为本实用新型较佳实施例的大电流快速旁路保护装置示意图。 

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图说明如 下。 

本实用新型涉及电力系统领域，且特别涉及一种大电流快速旁路装置，其能在很短的时间内将暂态大电流旁路，保护与其并联的设备避免损坏。 

请参考图5，图5所示为本实用新型较佳实施例的大电流快速旁路保护装置示意图。本实用新型提出一种大电流快速旁路保护装置，包括并联设置于被保护设备100两端的火花间隙103，避雷器101，晶闸管阀102和旁路开关104。 

进一步的，该装置包括大电流检测装置，串联于所述被保护设备100，当与被保护设备100的过流保护配合时，可省略大电流检测装置。该装置包括阻尼回路105，与所述火花间隙103，晶闸管阀102和旁路开关104串联连接，当预期的暂态大电流在晶闸管阀102、火花间隙103、旁路断路器的承受范围内时，可省略阻尼回路105。在预期的通流时间较长，电流幅值较大时，晶闸管阀102可考虑选配冷却装置。 

1)具有大电流检测装置，可主动监测电流变化，当出现暂态大电流时，快速发出旁路控制脉冲。 

2)旁路控制脉冲同时触发晶闸管阀102、火花间隙103和旁路开关104动作。火花间隙103的响应时间为数微秒，晶闸管的响应时间为数毫秒，旁路开关104的响应时间为数十毫秒；火花间隙103、晶闸管阀102、旁路开关104的通流能力依次增大；形成快速的大容量的电流旁路功能。 

3)当由于某些原因导致上述旁路控制失效时，随着暂态大电流的流过，被保护设备100两端的电压降显著增大，事先选配的具有适当动作电压的金属氧化物避雷器101呈现低电阻状态，暂态大电流被旁路分流。 

4)当由于某些原因导致上述旁路措施均失效时，随着暂态大电流的流过，被保护设备100两端的电压降显著增大，事先选配的具有适当击穿电压的火花间隙103在无触发脉冲的情况下被动击穿，形成极低电阻的电弧通道，暂态大电流被旁路。 

5)当旁路开关关合后，火花间隙103电流和晶闸管阀102电流转移至旁路开关旁路回路，火花间隙103和晶闸管阀102可以在电流为零后恢复绝缘或关断，使大电流从旁路开关流过，减少对火花间隙103的烧蚀和晶闸管阀102的热老化，延长装置寿命。 

6)具有阻尼回路105，可限制并阻尼旁路电流，确保晶闸管阀102、火花间隙103、旁路断路器的安全运行。 

7)暂态大电流被旁路后，当系统恢复正常电流时，旁路保护装置可恢复正常的关断状态，使被保护设备100恢复正常运行。 

本实用新型提出一种大电流快速旁路装置，在电力设备正常运行时，保护装置不导通，电力设备流过工作电流；当由于短路等故障造成暂态大电流时，保护装置快速导通，使暂态大电流被旁路，避免电力设备受过流和过压的影响而损坏。 

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。 

Claims (4)

1.一种大电流快速旁路保护装置，其特征在于，包括并联设置于被保护设备两端的火花间隙，避雷器，晶闸管阀和旁路开关。

2.根据权利要求1所述的大电流快速旁路保护装置，其特征在于，包括大电流检测装置，串联于所述被保护设备。

3.根据权利要求1所述的大电流快速旁路保护装置，其特征在于，包括阻尼回路，与所述火花间隙，晶闸管阀和旁路开关串联连接。

4.根据权利要求1所述的大电流快速旁路保护装置，其特征在于，所述晶闸管阀选配有冷却装置。

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