[go: up one dir, main page]

CN105409079A - 限流电抗器装置 - Google Patents

限流电抗器装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105409079A
CN105409079A CN201480041902.8A CN201480041902A CN105409079A CN 105409079 A CN105409079 A CN 105409079A CN 201480041902 A CN201480041902 A CN 201480041902A CN 105409079 A CN105409079 A CN 105409079A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
limiting reactor
surge absorber
circuit breaker
reactor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480041902.8A
Other languages
English (en)
Inventor
腰塚正
纲田芳明
佐藤正幸
松井祐树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN105409079A publication Critical patent/CN105409079A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/021—Current limitation using saturable reactors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

提供一种限流电抗器装置，能够不使设置在直流系统中的直流断路器具有的浪涌吸收器的处理能量增大而抑制故障电流的增加的比例。限流电抗器装置(1)具备与直流断路器串联连接的电抗器(2)、与电抗器(2)并联连接的浪涌吸收器(3)、和与浪涌吸收器(3)串联连接的开关(4)。开关(4)从电力系统的故障发生时间点起被接通直到直流断路器(10)的电流断路时间点为止。

Description

限流电抗器装置
技术领域
本发明的实施方式涉及在电力系统中与直流断路器串联连接的限流电抗器(reactor)装置。
背景技术
通过高压进行的直流送电因为与交流送电相比伴随着送电的电力损失较小、以及线路成本也被降低，所以很受关注，在各领域正在被导入。此外，以利用太阳光或风力等的自然能量的电源、微型燃气涡轮(gasturbine)、燃料电池等为代表的直流输出的分散电源的普及也推动了直流送电。
在该直流送电中，需要以能够将分散电源的直流输出直接向直流负载供电的直流多端子配电系统为基础，开发将负载及分散电源的电压水平和直流配电系统的电压水平变换的变换器、及用来保护负载及分散电源的直流断路器。
关于变换器，具备IGBT等的自消弧型半导体开关元件而被PWM控制的自励式变换器与他励式变换器相比在直流送电方面优点较多，被认为有发展前途。直流断路器具备与触点并联连接而对触点间的电压进行限制的浪涌吸收器(surgeabsorber)，以使得在触点间不引起因过电压造成的绝缘破坏(例如，参照非专利文献1)。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：JUERGENHAEFNER，BJOERNJACOBSON“ProactiveHybridHVDCBreakers-AkeyinnovationforreliableHVDCgrids”CIGREInternationalSymposiuminBologna，2011
发明概要
发明要解决的技术问题
自励式变换器被恒压控制。因此，如果在直流系统中发生故障，则自励式变换器为了维持额定值而使输出电流增大，结果使故障电流增大。该故障电流由从电源到故障点的系统的电感和电阻决定增加的时间常数。
所以，在非专利文献1中，将限流电抗器与直流断路器串联地连接而抑制了故障电流的增加，以使得故障电流不超过直流断路器的额定容量。该限流电抗器的电感为几百mH。
如果限流电抗器的电感较大，则确实能够抑制故障电流的增加的比例。但是，如果限流电抗器的电感较大，则限流电抗器储存的感应性能量也必须用直流断路器的浪涌吸收器处理，发生直流断路器的浪涌吸收器的处理能量变大的问题。
有关本实施方式的限流电抗器装置是为了解决上述那样的问题而做出的，目的是提供一种能够不使设置在直流系统中的直流断路器具有的浪涌吸收器的处理能量增大而抑制故障电流的增加的比例的限流电抗器装置。
发明内容
为了达到上述目的，本技术方案的限流电抗器装置的特征在于，具备：电抗器，与直流断路器串联地连接；浪涌吸收器，与上述电抗器并联地连接；开关，与上述浪涌吸收器串联地连接。
也可以是，上述电抗器是单相变压器的与上述直流断路器串联连接的一方的线圈；上述浪涌吸收器与上述单相变压器的另一方的线圈串联连接。也可以是，上述开关从电力系统的故障发生时间点起被接通直到上述直流断路器的电流断路时间点为止。
附图说明
图1是表示有关第1实施方式的限流电抗器装置和其连接方式的结构图。
图2是表示从故障发生到直流断路器将直流电流断路的过程中的直流断路器及限流电抗器装置的开关的动作的波形图，图2(a)表示直流断路器的断路部电流和浪涌吸收器电流，图2(b)表示直流断路器极间电压，图2(c)表示直流断路器具有的浪涌吸收器的处理能量，图2(d)表示限流电抗器装置具有的浪涌吸收器的处理能量。
图3是表示有关第2实施方式的限流电抗器装置和其连接方式的结构图。
具体实施方式
以下，参照图1至图3说明各实施方式的限流电抗器装置。另外，所谓限流电抗器装置，是具有与主电路串联连接的线圈的各种装置，在主电路中具有线圈的变压器也能够作为限流电抗器装置。
(第1实施方式)
(结构)
如图1所示，有关本实施方式的限流电抗器装置1与直流断路器10一起配置在主电路100中。直流断路器10在主电路100上具备断路部11，与断路部11并联地连接着浪涌吸收器12。限流电抗器装置1具备限流电抗器2、浪涌吸收器3和开关4。
限流电抗器2被插入到连接着直流断路器10的主电路100中，与直流断路器10串联连接。浪涌吸收器3与限流电抗器2并联连接。开关4与限流电抗器2并联连接，与浪涌吸收器3为串联连接。
该限流电抗器2位于被送电直流的主电路100上而抑制故障电流的增加的比例，使直流断路器10的断路特性提高。但是，通过故障电流形成磁场，积蓄感应性能量。
浪涌吸收器3、12也被称作制动器，将故障电流的能量吸收。如果直流断路器10的触点间超过限制电压，则直流断路器10的浪涌吸收器12工作而使故障电流移转(日语：転流)，将其能量吸收，从而将直流断路器10的触点间电压抑制为限制电压，防止触点的绝缘破坏。
开关4可以使用机械式或半导体开关等，对到达限流电抗器装置1的浪涌吸收器3的电路进行开启或关闭，控制故障电流对于该浪涌吸收器3的流入。该开关4在从电力系统的故障发生时间点起到由直流断路器10进行的电流断路时间点为止被接通。
例如，在限流电抗器装置1、直流断路器10或其他电力设备中，具备检测故障电流的检测部，将该检测部的检测信号作为开关4的接通指示信号。如果开关4是半导体开关，则只要将检测信号向栅极输入等就可以。
(作用)
图2表示这样的限流电抗器装置1的作用。如图2(a)的实线所示，如果在故障时间点I在电力系统中发生故障，则以由从电源到故障点的电感及电阻决定的时间常数，流过直流断路器10的断路部11的电流增加。该电流被限流电抗器装置1的限流电抗器2抑制了增加。
在故障时间点I以后，在某个时间点II，直流断路器10通过断路部11将电流断路。此外，限流电抗器装置1在故障时间点I以后、该时间点II以前将开关4接通，使电流向限流电抗器装置1的浪涌吸收器3移转。
在该断路时间点II，如用图2(a)的实线表示那样，流过断路部11的电流成为零。并且，如图2(b)所示，从断路时间点II起，在断路部11的极间出现限制电压。此时，由于开关4已经被接通，所以如用图2(a)的点线表示那样，代替断路部11的路径，在经由限流电抗器装置1的浪涌吸收器3而经过直流断路器10的浪涌吸收器12的路径中出现电流。
该电流如图2(a)的点线所示，通过被两浪涌吸收器3、12吸收，最终成为零。该电流的能量如表示直流断路器10的浪涌吸收器12的处理能量的图2(c)及表示限流电抗器装置1的浪涌吸收器3的处理能量的图2(d)那样，由限流电抗器装置1的浪涌吸收器3和直流断路器10的浪涌吸收器12分担处理。
即，通过设置限流电抗器2，作为整体的处理能量以限流电抗器2储存的感应性能量的量变大，但由于限流电抗器装置1的浪涌吸收器3分担该能量的处理，所以直流断路器10的浪涌吸收器12处理的能量变小。
(效果)
如以上这样，在有关第1实施方式的限流电抗器装置1中，具备与直流断路器10串联连接的限流电抗器2、与限流电抗器2并联连接的浪涌吸收器3、和与浪涌吸收器3串联连接的开关4。
由此，虽然因电力系统的故障而浪涌吸收器3、12必须处理的能量通过限流电抗器2的设置而增加，但由于限流电抗器装置1的浪涌吸收器3能够分担该能量的处理，所以不会使直流断路器10的浪涌吸收器12处理的能量增加，换言之，不需要使浪涌吸收器12大型化，并且能够通过限流电抗器2抑制故障电流的增加的比例。
(第2实施方式)
有关第2实施方式的限流电抗器装置1是单相变压器1a。单相变压器1a具备的一对线圈2a、5中的一方的线圈2a其两端子连接在主电路100上，也作为限流电抗器2发挥功能。开关4及浪涌吸收器3设置在配置有另一方的线圈5的电路内，与另一方的线圈5串联连接。
在该单相变压器1a中，也在故障时间点I以后、在某个时间点II，直流断路器10将电流断路，此外在故障时间点I以后、该故障时间点II以前将开关4接通。因此，能量由限流电抗器装置1的浪涌吸收器3和直流断路器10的浪涌吸收器12分担处理。
在该单相变压器1a中，由于在与主电路100不同的连接着线圈5的电路上连接着开关4和浪涌吸收器3，所以能够使开关4和浪涌吸收器3成为与主电路100不同的绝缘水平。
(其他实施方式)
在本说明书中，说明了有关本发明的各种实施方式，但这些实施方式是作为例子提示的，并不是要限定发明的范围。也包含将在各实施方式中公开的结构的全部或某些组合的形态。以上那样的各实施方式能够以其他各种各样的形态实施，在不脱离发明的技术范围的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的技术范围及主旨中，同样包含在权利要求书所记载的发明和其等价的范围中。
标号说明
1限流电抗器装置
1a单相变压器
2限流电抗器
2a线圈
3浪涌吸收器
4开关
5线圈
10直流断路器
11断路部
12浪涌吸收器
100主电路

Claims (3)

1.一种限流电抗器装置，其特征在于，具备：
电抗器，与直流断路器串联地连接；
浪涌吸收器，与上述电抗器并联地连接；以及
开关，与上述浪涌吸收器串联地连接。
2.如权利要求1所述的限流电抗器装置，其特征在于，
上述电抗器是单相变压器的与上述直流断路器串联连接的一方的线圈；
上述浪涌吸收器与上述单相变压器的另一方的线圈串联连接。
3.如权利要求1或2所述的限流电抗器装置，其特征在于，
上述开关从电力系统的故障发生时间点起被接通直到上述直流断路器的电流断路时间点为止。
CN201480041902.8A 2013-08-01 2014-03-26 限流电抗器装置 Pending CN105409079A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013160150A JP2015033187A (ja) 2013-08-01 2013-08-01 限流リアクトル装置
JP2013-160150 2013-08-01
PCT/JP2014/058613 WO2015015831A1 (ja) 2013-08-01 2014-03-26 限流リアクトル装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105409079A true CN105409079A (zh) 2016-03-16

Family

ID=52431382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480041902.8A Pending CN105409079A (zh) 2013-08-01 2014-03-26 限流电抗器装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160156175A1 (zh)
JP (1) JP2015033187A (zh)
CN (1) CN105409079A (zh)
BR (1) BR112016002172A2 (zh)
WO (1) WO2015015831A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107346882A (zh) * 2016-05-05 2017-11-14 南京南瑞继保电气有限公司 一种直流系统故障电流转移装置
CN107346881A (zh) * 2016-05-05 2017-11-14 南京南瑞继保电气有限公司 一种直流系统故障电流转移装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6219105B2 (ja) 2013-09-20 2017-10-25 株式会社東芝 開閉器
JP2015060778A (ja) 2013-09-20 2015-03-30 株式会社東芝 開閉器
US20180061562A1 (en) * 2015-03-23 2018-03-01 Ntn Corporation Inductor and protection circuit
CN105141117B (zh) * 2015-10-16 2018-11-06 珠海格力电器股份有限公司 开关电源的控制电路和方法
DE102016203256A1 (de) * 2016-02-29 2017-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Gleichspannungsschalter
JP7473786B2 (ja) * 2020-02-21 2024-04-24 日新電機株式会社 サージ吸収回路、及び限流回路
CN112086943B (zh) * 2020-09-02 2022-05-24 东南大学 一种主动式故障限流电路及全固态直流断路器
US11670933B2 (en) * 2020-10-15 2023-06-06 Illinois Institute Of Technology Direct current momentary circuit interrupter
GB2606545B (en) * 2021-05-12 2023-08-16 Eaton Intelligent Power Ltd Device, arrangement and electric circuit for limiting or reducing a current rise

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080043382A1 (en) * 2006-08-17 2008-02-21 Ls Industrial Systems Co., Ltd. Complex superconducting fault current limiter
CN201163716Y (zh) * 2007-12-14 2008-12-10 南京师范大学 具有耗能电阻的短路故障限流器
CN101431234A (zh) * 2008-11-13 2009-05-13 中国电力科学研究院 一种具有故障电流限制功能的动态电压恢复器及使用方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03261377A (ja) * 1990-03-09 1991-11-21 Toshiba Corp 電力変換装置の保護装置
JPH08315666A (ja) * 1995-05-12 1996-11-29 Mitsubishi Electric Corp 遮断器および遮断装置
US5737161A (en) * 1996-11-25 1998-04-07 Raychem Corporation Overcurrent protection device and arrangement
US6920027B1 (en) * 2002-11-12 2005-07-19 Felix Torres Fast, variable, and reliable power system controller design
JP4128147B2 (ja) * 2004-02-02 2008-07-30 三菱電機株式会社 防災施設用設備管理システム
JP2008263762A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Chugoku Electric Power Co Inc:The 地絡保護継電器システム
KR100981843B1 (ko) * 2008-10-30 2010-09-13 한국전력공사 선로 변경식 한류기
EP2495745A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-05 ABB Technology AG Current-rise limitation in high-voltage DC systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080043382A1 (en) * 2006-08-17 2008-02-21 Ls Industrial Systems Co., Ltd. Complex superconducting fault current limiter
CN201163716Y (zh) * 2007-12-14 2008-12-10 南京师范大学 具有耗能电阻的短路故障限流器
CN101431234A (zh) * 2008-11-13 2009-05-13 中国电力科学研究院 一种具有故障电流限制功能的动态电压恢复器及使用方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107346882A (zh) * 2016-05-05 2017-11-14 南京南瑞继保电气有限公司 一种直流系统故障电流转移装置
CN107346881A (zh) * 2016-05-05 2017-11-14 南京南瑞继保电气有限公司 一种直流系统故障电流转移装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015015831A1 (ja) 2015-02-05
BR112016002172A2 (pt) 2017-08-01
JP2015033187A (ja) 2015-02-16
US20160156175A1 (en) 2016-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105409079A (zh) 限流电抗器装置
Mokhberdoran et al. Multiport hybrid HVDC circuit breaker
RU2592640C2 (ru) Линейный защитный автомат постоянного напряжения
US9800171B2 (en) Protection system for DC power transmission system, AC-DC converter, and method of interrupting DC power transmission system
Liu et al. A multiport circuit breaker-based multiterminal DC system fault protection
US20130271888A1 (en) Photovoltaic System and Apparatus for Operating a Photovoltaic System
JP6109649B2 (ja) 直流電流遮断装置
EP2768102B1 (en) Circuit interruption device
EP3363092B1 (en) Method and arrangement for facilitating clearing of a pole fault and isolation of a faulted pole in a power transmission system
US20210006063A1 (en) Systems and methods for progressively switched solid-state direct current circuit breakers
JPWO2013164875A1 (ja) 直流遮断器
WO2015037223A1 (ja) 直流遮断器の試験装置及びその試験方法
CN107086605B (zh) 一种电网零起升压的黑启动方法
WO2015040862A1 (ja) 直流遮断器の試験装置及び直流遮断器の試験装置による試験方法
US10218170B2 (en) Current-limiting device utilizing a superconductor for a current-limiting operation
JP5031607B2 (ja) 直流高速真空遮断装置
KR101475659B1 (ko) 전력 제공 유닛에 대한 dc 공급 유닛
CN107078627A (zh) 电压源转换器
CN105281287B (zh) 一种基于晶闸管的具备双向阻断功能的直流断路器拓扑
US20160226398A1 (en) Transient current protection device for electrical energy conversion systems connected to the power grid
CN104364864B (zh) 开关设备
CN103430414A (zh) 用于高压直流传输路径的开关
Mackey et al. A progressive switching scheme for solid-state dc circuit breakers
JP2018195565A (ja) 直流遮断装置
CN105896477A (zh) 一种模块化多电平换流器的接地保护方法及模块化多电平换流器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160316