CN212726469U - 一种基于火花间隙的合闸限流装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及合闸限流装置，具体涉及一种基于火花间隙的合闸限流装置，包括合闸限流电路和短路检测电路，合闸限流电路包括进线端、出线端，进线端、出线端之间依次串联有保护熔丝FU、电抗器L、电容C，电容C上并联有火花间隙GAP，火花间隙GAP接入电网综合保护器，短路检测电路包括接入电网的光电耦合器U、分压电阻R1，以及蓄电池BT，光电耦合器U的输出端与电阻R2、继电器K串联，蓄电池BT与报警装置、电阻R3串联，继电器K的触点接入蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联电路中；本实用新型提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的电路中具有较大无功损耗的缺陷。

Description

一种基于火花间隙的合闸限流装置

技术领域

本实用新型涉及合闸限流装置，具体涉及一种基于火花间隙的合闸限流装置。

背景技术

随着经济的发展，电负荷急剧增长，电网容量逐渐增大，不断增大的短路电流对电力系统中电气设备的冲击越来越大；同时，现有断路器的开断能力已经难以满足开断巨大短路电流。

为解决这一问题，限流电抗器以被串接回路中的方式广泛应用在电力输配电系统中，限流电抗器串联在回路中虽然能够限制短路电流强度，减小短路电流对电力系统中电气设备的冲击，以及维持母线电压，避免短路故障进一步扩大。

但串联限流电抗器却有很多不足之处，首先，限流电抗器串联回路中产生巨大的无功损耗会给用户造成很大的经济负担；其次，在选取限流电抗器的电抗值时，往往存在着满足限制短路电流的要求后，与额定电流下用户端电压过低的矛盾。电力输配电网的长距离输送过程中，输电线路也会产生感抗，实质上已经等同形成了一种隐形、潜在的串接用户负载回路中的电抗器，造成用户端电压降低，同时又有较大的无功损耗。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种基于火花间隙的合闸限流装置，能够有效克服现有技术所存在的电路中具有较大无功损耗的缺陷。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种基于火花间隙的合闸限流装置，包括合闸限流电路和短路检测电路，所述合闸限流电路包括进线端、出线端，所述进线端、出线端之间依次串联有保护熔丝FU、电抗器L、电容C，所述电容C上并联有火花间隙GAP，所述火花间隙GAP接入电网综合保护器；

所述短路检测电路包括接入电网的光电耦合器U、分压电阻R1，以及蓄电池BT，所述光电耦合器U的输出端与电阻R2、继电器K串联，所述蓄电池BT与报警装置、电阻R3串联，所述继电器K的触点接入蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联电路中。

优选地，所述继电器K的常闭触点接入蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联回路中，所述继电器K的常开触点与接入蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联电路中，并且在该常开触点的接入侧设置成断路状态。

优选地，所述报警装置为声光报警器。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型所提供的一种基于火花间隙的合闸限流装置，通过设置短路检测电路，能够使管理人员快速确定电网上是否出现短路故障，当出现短路情况时，管理人员可以立即查看火花间隙GAP是否进行合闸操作，火花间隙GAP导通后借助电抗器L限制短路电流的强度，减小短路电流对电力系统的危害，故障结束后对火花间隙GAP进行分闸操作，使得电容C与电抗器L构成串联谐振，实现电抗器L的零损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型合闸限流电路示意图；

图2为本实用新型短路检测电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种基于火花间隙的合闸限流装置，如图1和图2所示，包括合闸限流电路和短路检测电路，短路检测电路包括接入电网的光电耦合器U、分压电阻R1，以及蓄电池BT，光电耦合器U的输出端与电阻R2、继电器K串联，蓄电池BT与报警装置、电阻R3串联，继电器K的触点接入蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联电路中。

继电器K的常闭触点接入蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联回路中，继电器K的常开触点与接入蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联电路中，并且在该常开触点的接入侧设置成断路状态，报警装置为声光报警器。

下面结合上述内容对短路检测电路的工作过程进行描述：

当电网正常运行时，分压电阻R1分担光电耦合器U上的电压，使得光电耦合器U正常工作，此时光电耦合器U的输出端导通，继电器K的线圈得电，使得常开触点闭合，由于常开触点的接入侧设置成断路状态，因此蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联电路无法导通，报警装置不工作。

当电网上的负载出现短路时，光电耦合器U无法正常工作，此时光电耦合器U的输出端断开，继电器K的线圈断电，使得常闭触点闭合，蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联电路形成回路，声光报警器开始工作，发出警报。

通过设置短路检测电路，能够使管理人员快速确定电网上是否出现短路故障，并查看火花间隙GAP是否进行合闸动作。

合闸限流电路包括进线端、出线端，进线端、出线端之间依次串联有保护熔丝FU、电抗器L、电容C，电容C上并联有火花间隙GAP，火花间隙GAP接入电网综合保护器。

当出现短路情况时，会产生很多的短路电流，电网综合保护器检测到电网发生短路时，立即向火花间隙GAP发出导通命令，火花间隙GAP快速导通将电容C短接，借助电抗器L限制短路电流的强度，减小短路电流对电力系统的危害；故障结束后，电网综合保护器对火花间隙GAP进行分闸操作，使得电容C与电抗器L构成串联谐振，实现电抗器L的零损耗。

本申请技术方案中，保护熔丝FU用于短路时限制电抗器L、电容C投入运行的时间，有效防止电抗器L、电容C因过流而损坏；电抗器L用于限制短路电流的强度，减小短路电流对电力系统的危害；电容C用于与电抗器L构成串联谐振，实现电抗器L的零损耗；火花间隙GAP用于控制电容C的投退。

此外，电网综合保护器可以采用LK3101 PLC高/低压电网综合保护器，火花间隙GAP接入电网综合保护器上对应的控制引脚，属于现有技术。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种基于火花间隙的合闸限流装置，其特征在于：包括合闸限流电路和短路检测电路，所述合闸限流电路包括进线端、出线端，所述进线端、出线端之间依次串联有保护熔丝FU、电抗器L、电容C，所述电容C上并联有火花间隙GAP，所述火花间隙GAP接入电网综合保护器；

所述短路检测电路包括接入电网的光电耦合器U、分压电阻R1，以及蓄电池BT，所述光电耦合器U的输出端与电阻R2、继电器K串联，所述蓄电池BT与报警装置、电阻R3串联，所述继电器K的触点接入蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联电路中。

2.根据权利要求1所述的基于火花间隙的合闸限流装置，其特征在于：所述继电器K的常闭触点接入蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联回路中，所述继电器K的常开触点与接入蓄电池BT、报警装置、电阻R3的串联电路中，并且在该常开触点的接入侧设置成断路状态。

3.根据权利要求1所述的基于火花间隙的合闸限流装置，其特征在于：所述报警装置为声光报警器。

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