专利名称：大容量高压限流熔断器组合保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大容量电力系统在发生短路时自动限制短路电流并快速可靠开断的一种保护装置。
背景技术：
随着电力系统和现代化工业的发展，单机容量不断增大，低阻抗大容量器在现代化低压配电系统中的应用不断增长，以及配电网络的不断发展，使电力系统的短路容量日益增加。为满足短路电流提高所带来的更苛刻的要求，常规做法是在电网中串入限流电抗器，但在电网正常运行时，由于在电抗器上有电压降落以及损耗，对电网的输电质量有一定影响。同时，由于该限流电抗不能太大，所以在故障发生时不能显著地降低短路电流。电抗器只能改变电流的峰值而不能改变短路电流过零点的时间，断路器要在几个周波内才能开断短路电流，短路电路的峰值已经多次通过短路网络，对系统网络造成累积性破坏。特别是发电机出口短路，短路电流要经过长达20ms-150ms的时间才能过零点，使断路器开断困难，开断时间很长，短路电流的峰值多次冲击电气设备，对发电机产生很大的电动力和热效应作用，在开关电气触头上产生很大的排斥电动力使触头烧损或熔焊。短路试验证明，当油浸变压器发生短路时，为使油箱不爆炸，必须在20ms内切除故障，而断路器的全开断时间由三部分组成，继电保护动作时间+断路器固有动作时间+燃弧时间，一般需要三周波(60ms)，因而不能有效地保护变压器。对于高压限流熔断器并联单一的氧化锌非线性电阻方案，随着高压限流熔断器技术和制造工艺进步，熔断过程中产生的过电压都限制得很低，并联的单一氧化锌非线性电阻不能开通或不能全开通，因而也就不能实现转流移能的功能。
发明内容
本实用新型的目的是，避免上述技术存在的不足，设计提供一种具有较大短路容量的电力系统的线路、变压器，特别是发电机出口端的直联支路，如励磁变、厂用变、隔离变等回路的大容量限流开断保护装置。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现
大容量高压限流熔断器组合保护装置，包括限流熔断器、真空开关和微机控制器，其特征在于所述限流熔断器为大容量高压限流熔断器，所述真空开关为高压真空开关；所述大容量高压限流熔断器由基本氧化锌非线性电阻R2与带并联间隙G的氧化锌非线性电阻R1串联后与高压限流熔断器FU并联组成，再与小容量的高压真空开关(2)串联，额定电流在10A-500A，其开断电流可达300kA；高压限流熔断器FU通过动作接点K连接着微机控制器的输入端；微机控制器的输出端联接着与电源联接端相连的高压真空开关；本装置串联在供电电源与三相电气设备之间，高压真空开关的一端联接着电源，基本氧化锌非线性电阻R2与高压限流熔断器FU的接点端联接着三相电气设备。
小容量高压真空开关串联大容量高压限流熔断器与微机控制器一起构成组合保护电器，正常工作电流的频繁开关和较小容量的过流开断由高压真空开关完成，特大容量的短路电流由大容量高压限流熔断器开断。
本实用新型的结构特点是基本氧化锌非线性电阻与带并联间隙的氧化锌非线性电阻串联后与高压限流熔断器并联组成大容量限流熔断器，再与小容量的高压真空开关(真空断路器或负荷开关)串联，接与三相电气设备与供电电源之间，并通过微机控制器对流过的电流和限流熔断器工作状态进行监测，并控制高压真空开关的分合，将对开关电器要求不同的控制与保护两种功能分开，极少发生的的特大短路电流由大容量高压限流熔断器开断切除，正常工作电流和小容量的过电流由高压真空开关开断切除。
本实用新型具有快速性加限流性的优点，使短路电流远在上升到峰值之前就被切断，使得短路回路中的发电机、变压器、断路器及电缆不再受短路电流峰值电动力和热效应的冲击，从而延长了使用寿命；本实用新型可以在短路事故时大大提高电网的动稳定性和热稳定性，从而减少设备的投资费用。本实用新型移能元件在较低的电压下即可开通，将熔断器中电弧电流迅速转移到自身中，吸收磁场能量，快速将电流衰减至零，使电源提供能量最小。本实用新型的保护特性由物理特性所决定，不存在机械拒动作，可靠性高。本实用新型微机控制器与真空开关配合，既避免了两相运行，又避免了一只熔丝熔断或两相短路必须更换三只熔断器、停电时间长、运行成本高的缺点。
本实用新型具有结构简单、操作维护方便、造价低、运行可靠等优点，可广泛用于具有较大短路容量的线路、变压器，发电机出口端的直联支路的保护，具有广阔的应用前景。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。
实施例见图1，本实用新型主要由大容量高压限流熔断器和高压真空开关1及微机控制器2组成。大容量高压限流熔断器由高压限流熔断器FU和组合移能元件组成，组合移能元件由并联间隙G、基本氧化锌非线性电阻R2和并联间隙氧化锌非线性电阻R1组成。
当出现短路时，短路电流上升到一定值，高压限流熔断器FU熔断截流产生电弧电压，电弧电流部分转移至氧化锌电阻R1、R2中，使流过氧化锌电阻R1、R2的电流迅速增大，氧化锌电阻R1上的压降促使并联间隙G击穿，迫使电弧电流全部转移至氧化锌电阻R2中快速衰减。氧化锌电阻R2是氧化锌非线性元件，热容量大，通流性好，起到快速熄灭熔断器电弧的作用。当熔断器FU在某一短路电流值某相首先熔断，其余两相熔断器还未熔断时，此时的短路电流若超过真空开关1的开断能力，闭锁真空开关跳闸回路，三相电流都由熔断器FU开断；若短路电流值在真空开关的开断能力范围内，真空开关立即跳闸。由于真空开关的固有分闸时间长达几十ms，这时氧化锌电阻R1、R2串联共同承担系统电压，保证氧化锌电阻安全。
微机控制器2根据电路提供的电流信号，判断设备或线路是否发生短路，短路电流大小，如果短路电流超过真空开关1的开断能力，微机控制器2就闭锁真空开关跳闸回路，短路电流由大容量限流熔断器FU开断，如果短路电流在真空开关1的开断能力范围内，微机控制器2立即发出指令，令真空开关跳闸。微机控制器2根据熔断器提供的动作接点K信号，令真空开关跳闸，避免大容量限流熔断器FU一相熔断系统缺相运行，同时微机控制器2记录故障信息，避免两相短路必须更换三只熔断器的不利。
权利要求1.大容量高压限流熔断器组合保护装置，包括限流熔断器、真空开关和微机控制器，其特征在于所述限流熔断器为大容量高压限流熔断器，所述真空开关为高压真空开关；所述大容量高压限流熔断器由基本氧化锌非线性电阻R2与带并联间隙G的氧化锌非线性电阻R1串联后与高压限流熔断器FU并联组成，再与小容量的高压真空开关(2)串联，额定电流在10A-500A，其开断电流可达300kA；高压限流熔断器FU通过动作接点K连接着微机控制器的输入端；微机控制器的输出端联接着与电源联接端相连的高压真空开关；本装置串联在供电电源与三相电气设备之间，高压真空开关的一端联接着电源，基本氧化锌非线性电阻R2与高压限流熔断器FU的接点端联接着三相电气设备。
专利摘要本实用新型涉及一种大容量电力系统在发生短路时自动限制短路电流并快速可靠开断的一种保护装置，即大容量高压限流熔断器组合保护装置。特点是采用大容量高压限流熔断器，其由基本氧化锌非线性电阻与带并联间隙的氧化锌非线性电阻串联后与高压限流熔断器并联组成。本实用新型具有结构简单、操作维护方便、造价低、运行可靠等优点，可广泛用于具有较大短路容量的线路、变压器，发电机出口端的直联支路的保护，具有广阔的应用前景。
文档编号H01H85/00GK2726190SQ20042007958
公开日2005年9月14日 申请日期2004年9月17日 优先权日2004年9月17日
发明者徐成飞 申请人:安徽赛普电力保护有限公司