[发明专利]一种基于铁芯式分裂电抗器的故障限流器

说明书

本发明公开了一种基于铁芯式分裂电抗器的故障限流器，包括铁芯式分裂电抗器、快速断路器和主断路器，所述铁芯式分裂电抗器包括第一二绕组、铁芯、第三绕组和可调电阻，第一二绕组由线圈L1和线圈L2组成，线圈L1和线圈L2的电抗和漏抗相等、同名磁极相反，线圈L1和线圈L2采用紧耦合绕法绕在铁芯周围，所述的快速断路器和主断路器设置在第一二绕组的进线端；铁芯还缠绕有第三绕组，所述第三绕组连接有限流电路。本发明降低了对紧耦合分裂电抗器绕组自感的要求，第三绕组电阻电感根据变比折算到电网中相当于提高限流阻抗，增强限流效果，从而使断路器有效开断短路电流。

技术领域

本发明涉及一种基于铁芯式分裂电抗器的故障限流器。

背景技术

随着电网的发展和用电负荷的提高，对电网稳定性提出了更高的要求，故障情况下的短路电流往往达到正常负荷电流的几倍到十几倍，严重影响设备安全，破坏设备绝缘，还会对电网造成冲击，甚至造成电网解列或大范围停电，因此限制短路电流就显得十分重要，可以有效提高电力系统的稳定性。

目前的限流电抗器主要包括传统故障限流技术和故障限流器，传统限流技术包括对电网架构和系统运行方式、电气设备方面进行调整，对系统安全稳定运行和灵活性造成了影响，而且投资较大，不满足经济型要求，故障限流器作为一种很有潜力的限流技术，主要包括常规元件型和超导型两种类型，常规元件型主要包括电力电子型和磁元件型，超导型主要包括失超型和非失超型。

中国南方电网有限责任公司2014年开展的“大容量短路电流开断装置研制开发及工程应用”重大科技专项研究中提出的基于紧耦合电抗器自动限流技术的大容量短路电流开断装置，利用紧耦合分裂电抗器的特性，工作时由于两绕组极性相反磁通相互抵消，由于耦合系数很大接近于1，对外呈现极低阻抗，故障情况下通过开断一支路的电流，将另一支路的电感串入系统进行故障限流作用，大大提高了短路电流的开断水平，但是，该技术存在以下缺陷：由于紧耦合电抗器两绕组电感受容量限制，限流效果有限；由于紧耦合电抗器接入系统后电感容量固定，无法根据电力系统运行方式的变化调节限流容量；由于采用干式空心电抗器，存在分裂电抗器损耗大、漏磁较大、体积较大的技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于铁芯式分裂电抗器的故障限流器，能够提高故障情况下的限流能力，同时兼顾灵活性，有效调节故障电流的大小。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

本发明实施例提供的一种基于铁芯式分裂电抗器的故障限流器，包括铁芯式分裂电抗器、快速断路器和主断路器，所述铁芯式分裂电抗器包括第一二绕组、铁芯、第三绕组和可调电阻，第一二绕组由线圈L1和线圈L2组成，线圈L1和线圈L2的电抗和漏抗相等、同名磁极相反，线圈L1和线圈L2采用紧耦合绕法绕在铁芯周围，所述的快速断路器和主断路器设置在第一二绕组的进线端；铁芯还缠绕有第三绕组，所述第三绕组连接有限流电路。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述铁芯包括对称的第一铁芯柱和第二铁芯柱，第一二绕组绕在第一铁芯柱上，第三绕组绕在第二铁芯柱上。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述第一二绕组的进线端设置在铁芯式分裂电抗器的上端，所述第一二绕组的出线端设置在铁芯式分裂电抗器的下端。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述线圈L1和线圈L2均采用铜箔进行绕制,各层铜箔间由绝缘材料隔开，线圈L1和线圈L2的内外侧及端部均采用真空浇注的树脂进行绝缘。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述第三绕组的线圈采用铜箔进行绕制,各层铜箔间由绝缘材料隔开，且第三绕组的线圈的内外侧及端部均采用真空浇注的树脂进行绝缘。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述线圈L1和线圈L2并联连接，所述快速断路器设置在线圈L2的进线端，所述线圈L1和线圈L2的进线端连接之后与主断路器连接；所述线圈L1和线圈L2的出线端连接。