[发明专利]固态故障电流限制器及固态故障电流限制器系统

说明书

本发明提供一种固态故障电流限制器及固态故障电流限制器系统，固态故障电流限制器包含电流分离电抗器，电流分离电抗器包括系统电流输入端、无源电流输出端以及控制电流输出端。电压控制电抗器包含第一端部以及第二端部，第一端部耦合到控制电流输出端上并且第二端部耦合到无源电流输出端上。故障电流触发电路与电压控制电抗器并联耦合，并且经配置以在由系统电流输入端接收的故障电流超出预定触发电流时断开。瞬态电压控制电路与电压控制电抗器并联耦合以接收故障电流。该固态故障电流限制器可以为电路断路器提供减少的闪光电弧能，以及通过操作并处理较低的闪光电弧能获得的对应安全益处。

本申请是分案申请，母案的申请号：201480053863.3，母案的申请日：2014年8月19日，名称：固态故障电流限制器。

技术领域

本发明是有关于一种电流控制装置及系统，且特别是有关于一种固态故障电流限制器及固态故障电流限制器系统。

背景技术

故障电流限制器(FCL)用以提供保护，防止(例如)在输电网络和配电网路中的电流浪涌。在过去几十年中已经研发了各种类型的FCL，包含超导故障电流限制器(SCFCL)、电感故障电流限制器以及在所属领域中所熟知的其它种类。实施FCL的供电系统可以包含用以为各种工业、商业和/或住宅电力负载发电并送电的发电、输电以及配电网路。

故障电流是可能由系统中的故障(例如，短路)引起的电力系统中的异常电流。由于任何数目个事件或故障，例如电源线或其它系统元件被恶劣的天气(例如，闪电)破坏，可能在系统中出现故障电流。当出现此类故障时，在电路中可能暂态呈现大的负载。作为回应，网路向负载输送大量电流(即，故障电流)。此电流的浪涌是不需要的，因为电流的浪涌可能破坏是(例如)网路自身或连接到网路上的设备的负载。FCL装置存在的问题是其成本、复杂度以及大小。正是关于这些以及其它考量，提供进行本发明的改良。

发明内容

提供此概述，以简化形式引入下文在具体实施方式中进一步描述的概念选择。此概述并不意图确定所主张的标的物的关键特征或基本特征，也不意图被用作辅助确定所主张的标的物的范围。

本发明提供一种固态故障电流限制器，所述固态故障电流限制器包含电流分离电抗器，所述电流分离电抗器包括系统电流输入端、无源电流输出端

以及控制电流输出端。电压控制电抗器包括第一端部以及第二端部，第一端部耦合到控制电流输出端上并且第二端部耦合到无源电流输出端上。故障电流触发电路与电压控制电抗器并联耦合，并且经配置以在由系统电流输入端接收的故障电流超出预定触发电流时断开。瞬态电压控制电路与电压控制电抗器并联耦合以接收故障电流。

在一个实施例中，提供固态故障电流限制器，所述固态故障电流限制器具有系统电流输入端、无源电流输出端以及控制电流输出端。电压控制电抗器包括第一端部以及第二端部，第一端部耦合到控制电流输出端上并且第二端部耦合到无源电流输出端上。故障电流触发电路与电压控制电抗器并联耦合，并且经配置以在由系统电流输入端接收的故障电流超出预定触发电流时断开。瞬态电压控制电路与电压控制电抗器并联耦合以接收故障电流。

在一个实施例中，提供固态故障电流限制器系统，所述固态故障电流限制器系统具有电流分离装置，所述电流分离装置包括绕芯卷绕的第一导电绕组和第二导电绕组，其中第一导电绕组经配置以在故障条件期间承载通过第一导电绕组以及第二导电绕组二者的故障电流；电压控制电抗器，所述电压控制电抗器耦合到电流分离装置上；瞬态电压控制电路，所述瞬态电压控制电路与电压控制电抗器并联耦合；以及固态故障触发电路，所述固态故障触发电路与电压控制电抗器并联耦合。固态故障触发电路经配置以在行进穿过第二导电绕组的故障电流高于预定阈值电流时断开，并且电压控制电抗器以及瞬态过电压控制经配置以在固态故障触发电路断开时接收第二导电绕阻产生的故障电流。