[发明专利]一种基于多特性非线性电阻片组合的过电压防护电路

说明书

本发明涉及电力系统过电压及绝缘防护技术领域，尤其为一种基于多特性非线性电阻片组合的过电压防护电路，电路的防护单元包括进线端、出线端和非线性电阻片。本发明提出了一种基于多特性非线性电阻片组合的过电压防护电路组成，针对上述组成提出了电路连接方式及结构。利用本发明的拓扑可以将储能器件能量完全吸收，从源头上抑制了能量的震荡，可将相‑相、相‑地的各种过电压有效阻尼抑制在极低的水平，可对发电机、电力变压器、高压电动机等弱绝缘设备完全能起到积极的保护作用。实现多场景过电压抑制，保护设备本体安全。

技术领域

本发明涉及电力系统过电压及绝缘防护技术领域，尤其是一种基于多特性非线性电阻片组合的过电压防护电路。

背景技术

短路故障电流的快速开断是断路器最重要的性能之一，尤以发电机、主变压器出口三相短路为甚，断路器承受不了大的额定电流高短路遮断容量而造成发电机定子或主变绕组烧毁。电力系统的操作、截流、谐振及雷击等过电压时刻都在威胁着电气设备的绝缘及电力系统的安全运行，其中尤以单相间歇性弧光接地过电压最为严重，常因单相接地进而变成多相接地，且因处理不及时引起事故扩大而造成电力系统的大面积停电。电力系统中存在着分布电感、电容，在电路换路过渡过程中，由于(电源侧或负载侧)的储能器件间能量的转换诱发振荡而产生过电压。针对上述问题，本发明提出采用多特性非线性电阻片组合的过电压防护电路拓扑，将储能器件能量完全吸收，从源头上抑制了能量的震荡，可将相-相、相-地的各种过电压有效阻尼抑制在极低的水平，可对发电机、电力变压器、高压电动机等弱绝缘设备完全能起到积极的保护作用。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种基于多特性非线性电阻片组合的过电压防护电路，以解决上述背景技术中提出的缺陷。

本发明采用的技术方案如下：

提供一种基于多特性非线性电阻片组合的过电压防护电路，电路的防护单元包括进线端、出线端和非线性电阻片。

作为本发明的一种优选技术方案：所述进线端分为上进线端和下出线端，所述上进线端和下出线端均为外部接线端子，与外部系统A、B、C三相电路的其中一相相连。

作为本发明的一种优选技术方案：所述非线性电阻片由三种不同规格的电阻片组成，分别为氧化锌电阻片、碳化硅电阻片和PTC电阻片。

作为本发明的一种优选技术方案：所述PTC电阻片成分包括碳酸钡。

作为本发明的一种优选技术方案：所述氧化锌电阻片与碳化硅电阻片并联，并联后与PTC电阻片串联，氧化锌电阻片与碳化硅电阻片并联后的上公共节点与上进线端相连，PTC电阻片下节点与下出线端相连。

作为本发明的一种优选技术方案：所述防护单元形成一个整体，称为1柱。

作为本发明的一种优选技术方案：所述三相电路的拓扑组成包括防护单元、自带中性点星型连接电路和接地点。

作为本发明的一种优选技术方案：所述防护单元由4柱组成，分别为A柱、B柱、C柱、G柱；所述A柱、B柱、C柱用于抑制A相、B相、C相相对地及相间母线过电压，吸收A相、B相、C相系统过电压振荡能量；所述G柱用于系统非对称故障情况下零序电压的抑制及能量吸收。

作为本发明的一种优选技术方案：所述A柱、B柱、C柱、G柱接线形式如下：A柱上进线与系统A相母线连接，B柱上进线与系统B相母线连接，C柱上进线与系统C相母线连接；A柱下出线与B柱下出线及C柱下出线连接形成中性点；A柱、B柱、C柱整体上形成自带中性点星型连接电路。

作为本发明的一种优选技术方案：所述G柱上进线端与中性点连接，下出线端与系统接地点相连。

本发明提供的基于多特性非线性电阻片组合的过电压防护电路，与现有技术相比，其有益效果有：