一种串联谐振型故障电流限制器装置

摘要

本发明提出一种将击穿二极管启动触发晶闸管阀串旁路的装置应用于基于晶闸管保护型串联电容器补偿技术的串联谐振型故障电流限制器装置；当电力系统发生短路故障而所述阀基电子没有接收到来自控制保护单元发出的晶闸管阀串触发信号时，晶闸管阀串两端的电压急剧升高，达到击穿二极管整串动作整定值时，击穿二极管触发所述晶闸管阀串旁路，阀基电子根据检测到多个击穿二极管保护动作信息自动补发整个晶闸管阀串的触发信号，以保证晶闸管阀串正常持续导通一段时间。击穿二极管的动作电压决定短路电流限制水平。阻尼吸收回路抑制晶闸管阀的关断过程中的过电压。

权利要求

1.一种串联谐振型故障电流限制器装置，该串联谐振型故障电流限制器装置为基于晶闸管保护型串联电容器补偿技术的串联谐振型故障电流限制器装置，其特征在于：将击穿二极管启动触发晶闸管阀串旁路的装置应用于该串联谐振型故障电流限制器装置；所述击穿二极管启动触发晶闸管阀串旁路的装置包括多个串联的晶闸管阀、击穿二极管、阻尼电阻、阻尼电容和阀基电子，所述晶闸管阀的门极与阳极之间接有击穿二极管，晶闸管阀阳极和阴极之间串联的电阻和电容组成阻尼吸收回路，晶闸管阀门极和阴极之间并联的电阻和电容组成电路以防止晶闸管阀误触发；当电力系统发生短路故障而所述阀基电子没有接收到来自控制保护单元发出的晶闸管阀串触发信号时，所述晶闸管阀串两端的电压急剧升高，达到所述击穿二极管整串动作整定值时，所述击穿二极管触发晶闸管阀串旁路，阀基电子根据检测到多个击穿二极管保护动作信息自动补发整个晶闸管阀串的触发信号，以保证所述晶闸管阀串正常持续导通一段时间。

说明书

一种串联谐振型故障电流限制器装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电力系统及电力电子装置中的晶闸管阀串触发和检测装置，特别是一种应用于故障电流限制器中的击穿二极管(BOD)启动触发晶闸管阀串旁路的装置。

背景技术

[0002] 现有的应用于电力系统及电力电子装置的击穿二极管(BOD)技术，仅有单个击穿二极管触发单个晶闸管阀，以防止该晶闸管阀正向过电压的保护装置，未有应用整串晶闸管阀的多个击穿二极管动作信息来检测电力系统短路等故障而触发整个晶闸管阀串的。基于TPSC技术的串联谐振型故障电流限制器中采用击穿二极管(BOD)启动触发晶闸管阀串旁路的技术在国内外未见相同或类似技术。

发明内容

[0003] 基于晶闸管保护型串联电容器补偿(Thyristor Protected Series Capacitor，TPSC)技术的串联谐振型故障电流限制器或短路电流限制器中，电力系统短路等故障的检测通常都是采集装置附近的信号量，通过信号传输单元传送到控制保护单元，控制保护单元进行故障识别，判断出电力系统发生故障后发出晶闸管阀触发命令到阀基电子(Valve Base Electronic，VBE)，阀基电子VBE发出晶闸管阀触发信号给TE板来触发晶闸管阀串，从而旁路串联电容器组，最终将限流电抗器投入以限制短路电流。一旦信号传输单元或者控制保护单元中某个环节发生故障而不能正常工作，阀基电子VBE就不能够接收来自控制保护单元的晶闸管阀串触发信号，晶闸管阀串也就不能正常导通。

[0004] 为了克服现有技术当中的上述缺陷，本发明结合电力电子装置的特点，利用击穿二极管(Break Over Diode，BOD)快速导通时的急剧短路作用触发晶闸管阀，阀基电子VBE根据检测到多个击穿二极管保护动作信息自动补发整个晶闸管阀串的触发信号，保证故障电流限制器中的晶闸管阀串正常持续导通一段时间。

[0005] 击穿二极管BOD启动触发晶闸管阀串旁路技术由多个串联的晶闸管(晶闸管阀串)及其附件构成，每个晶闸管阀的门极和阳极之间接有击穿二极管(BOD)。电力系统发生短路等故障而阀基电子VBE没有接收到来自控制保护单元发出的晶闸管阀串触发信号时，晶闸管阀串两端电压将急剧升高，当正向电压达到整串击穿二极管(BOD)击穿电压整定值时，击穿二极管(BOD)转换到通态，靠一种急剧的短路作用向晶闸管阀门极发触发信号，晶闸管阀导通，VBE根据检测到多个击穿二极管保护动作信息自动补发整个晶闸管阀串的触发信号，保证所述晶闸管阀串正常持续导通一段时间。晶闸管阀的阳极和阴极之间串联的电阻和电容组成阻尼吸收回路，门极和阴极之间并联的电阻和电容组成电路防止晶闸管阀误触发。击穿二极管的动作电压决定短路电流限制水平。阻尼吸收回路抑制晶闸管阀的关断过程中的过电压。

[0006] 因此，本发明提出了一种击穿二极管启动触发晶闸管阀串旁路的装置，其特征在于：包括多个串联的晶闸管阀(晶闸管阀串)、击穿二极管、阻尼电阻、电容和阀基电子VBE。所述晶闸管阀的门极与阳极之间接有击穿二极管，当所述晶闸管阀两端正向电压达到所述击穿二极管电压整定值时，所述击穿二极管转换到导通状态，靠这种急剧的短路作用触发所述晶闸管阀，阀基电子VBE根据检测到多个击穿二极管保护动作信息自动补发整个晶闸管阀串的触发信号，保证所述晶闸管阀串正常持续导通一段时间。晶闸管阀的阳极和阴极之间串联的电阻和电容组成阻尼吸收回路，晶闸管阀的门极和阴极之间并联的电阻和电容组成防止晶闸管阀误触发的电路。

[0007] 本发明还提出了一种串联谐振型故障电流限制器装置，其特征在于：将所述的击穿二极管启动触发晶闸管阀串旁路的装置应用于基于晶闸管保护型串联电容器补偿TPSC技术的串联谐振型故障电流限制器装置，当电力系统发生短路等故障而所述阀基电子VBE不能接收来自控制保护单元的晶闸管阀触发信号时，所述晶闸管阀两端的电压急剧升高，达到击穿所述整串击穿二极管动作电压整定值时，所述击穿二极管触发所述晶闸管阀，所述晶闸管阀正常导通。阀基电子VBE检测到所述晶闸管阀串的多个击穿二极管的保护动作，则会自动补发整个晶闸管阀串的触发信号，以保证所述晶闸管阀串持续导通一段时间。

[0008] 本发明的优点：

[0009] 1在故障信号传输单元或/和控制保护单元不能正常运行导致阀基电子VBE不能正常接收晶闸管阀触发信号的情况下，击穿二极管BOD启动晶闸管阀动作，阀基电子VBE补发晶闸管阀串触发脉冲以保证晶闸管阀串能够正常的导通。

[0010] 2击穿二极管BOD同样可以起到晶闸管阀过电压保护的作用。

附图说明

[0011] 图1是依据本发明的击穿二极管BOD启动触发晶闸管阀串旁路的装置的结构示意图；

[0012] 图2是依据本发明的晶闸管阀触发和检测信号流示意图。

具体实施方式

[0013] 图1是本发明的用于基于晶闸管保护型串联电容器补偿TPSC技术的串联谐振型故障电流限制器的击穿二极管BOD启动触发晶闸管阀串旁路装置的结构示意图。图为多个串联的晶闸管阀(晶闸管阀串)，其中BOD为击穿二极管，T为晶闸管阀，R1为限流电阻，D1为串联的快速恢复二极管，D3为保护二极管，D4为齐纳二极管，R2和C2是防止晶闸管误触发的电路，R3和C3是晶闸管的吸收电路。

[0014] 图2是晶闸管阀触发和检测信号流示意图，图中VBE为阀基电子，TE板为触发和检测板，ETT为晶闸管，Rs、Cs为吸收电阻和吸收电容。Rdc为直流均压电阻。

[0015] 上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述。应该注意的是，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的精神的前提下，本领域技术人员能够进行多种修改和变更。