[实用新型]大容量高压限流保护装置

说明书

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，更具体地说涉及一种大容量高压限流保护装置。

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，低阻抗大容量电源和负荷在现代化输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。目前，电力系统中各种变压器、电容器等电气设备的电力支路，正常工作状态下电流较小，可是一旦发生短路时由于其回路的阻抗很小，因而短路电流特别大，特别是接于大中型发电机母线上的用电设备，短路电流更大，可能超过50kA，这将给选择开断保护设备造成很大的困难；同时传统的开断保护设备(如真空断路器、SF6断路器等)的开断动作时间长达几十毫秒，不能够快速有效地限制短路电流的幅值，特大的短路电流对发电机、变压器等电气设备的绝缘将造成冲击破坏作用；另外对系统的其他设备的动稳定、热稳定提出了更高的要求，必然增加了设备的投资，而且不安全。

但是，传统的开断保护设备如真空断路器，一般开断电流为31.5kA，最大40～50kA，但价格极其昂贵。

发明内容

本实用新型的目的是对现有技术进行改进，提供一种大容量高压限流保护装置，可以开断大的短路电流、开断动作速度快，并且具备过电压保护功能，采用的技术方案如下：

本实用新型的大容量高压限流保护装置，包括高压限流熔断器、高压高能氧化锌过压保护器、真空断路器、限位开关，其特征在于：高压限流熔断器与高压高能氧化锌过压保护器并联，然后与真空断路器串联，高压限流熔断器与限位开关联动，限位开关可联跳真空断路器。

所述高压高能氧化锌过压保护器是高压高能型氧化锌压敏电阻。

一旦回路中发生短路故障，高压限流熔断器在2ms内快速熔断，立即切断短路电流，同时并联在高压限流熔断器两端特制的高压高能氧化锌压敏电阻(吸能容量≥500kJ)动作，将熔断器开断时产生的操作过电压限制在规定值以内，并且吸收系统中截断电流衰减到零时的磁场能量，进一步提高了熔断器的吸能安全裕量；高压限流熔断器在开断的同时限位开关发出动作信号，可以接到负荷开关或断路器联动跳闸或发信号到值班室，以便及时检修、查找故障点。

为了检测回路中是否带电，避免使用者带电进行操作和维修，所述大容量高压限流保护装置还包括带电显示器，带电显示器一端连接真空断路器输出端，另一端接地。

本实用新型对照现有技术的有益效果是：

1、由于高压限流熔断器的熔断特性由其固有的安秒特性所保证，无需任何外界的机电保护设备操作，所以高压限流熔断器的动作可靠性极高，不会产生拒动和误动现象。高压限流熔断器没有可动部件，所以也不需维护。

2、高压限流熔断器的动作速度远高于机械断路器，短路电流尚未上升就被切断，电流幅值可以限制到小于预期短路电流暂态峰值的15％左右，时间不超过2ms，使得变压器、电压互感器和电容器等电气设备不再受短路峰值电流的冲击，避免了因几个周波大电流冲击而引起的电气设备的损坏；由于高压限流熔断器的限流性和快速性使得I²t很小，可以确保变压器、电压互感器和电容器等电气设备不会因大电流冲击而炸裂，而且连接母排不须考虑动热稳定问题。

本方案的大容量高压限流保护装置主要适用于3~35kV电力系统中具有大短路容量的线路，例如：励磁变压器、厂用变压器、隔离变压器、电压互感器和电容器等回路；可以承担正常工作电流的频繁接通和开断，同时对特大短路电流可以自动限制电流并快速可靠地开断和过电压保护，也可以用作电力回路的相间短路保护和后备保护。

附图说明

附图是本实用新型优选实施例的电路原理示意图。

具体实施方式

如附图所示，本实施例中的大容量高压限流保护装置，包括高压限流熔断器1、高压高能氧化锌过压保护器2、真空断路器3、限位开关，高压限流熔断器1与高压高能氧化锌过压保护器2并联，然后与真空断路器3串联，高压限流熔断器1与限位开关4联动，限位开关4可联跳真空断路器3。使用的时候，大容量高压限流保护装置与用电设备7串联，并且真空断路器3与母线6电连接。

此外，还包括带电显示器5，带电显示器5一端连接真空断路器3输出端，另一端接地。

所述真空断路器3主要作为正常的停送电操作，并在检修时作为电气隔离用。

本实施例中的大容量高压限流保护装置，主要利用熔丝熔断瞬间续流电弧的弧压来限制和切断短路电流以及进行过电压保护的。弧压不是越高越好，过高的弧压是一种操作过电压，会严重损坏电气设备的绝缘，同样使事故扩大。为此，在高压限流熔断器1两端并联了特制的高压高能型氧化锌压敏电阻(就是高压高能氧化锌过压保护器2)。氧化锌压敏电阻两端电压升高到一定值时，自动由截止转为导通，限制过电压，不使其破坏设备绝缘，同时压敏电阻导通分流减少熔断器吸收的能量。并联的高压高能型氧化锌压敏电阻使保护器的工作更加安全可靠。