故障限流器直流控制系统

摘要

故障限流器直流控制系统，属于饱和铁芯型电力线路故障限流器技术领域，其特征在于含有：磁能释放回路、第一快速开关IGBT1、励磁恢复回路和恒流回路。磁能释放回路由压敏电阻箝位、第一电容C1吸收能量、可控高压电压源来解决磁能释放时间控制。第一快速开关IGBT1断开时，磁能释放回路起磁能释放作用。励磁恢复回路通过第二快速开关IGBT2的导通来提供恢复励磁的能量，利用可控中压电压源来调整励磁恢复时间。恒流回路在正常状态时维持磁通。本发明用一个与上位机具有通信接口的单片机来实现全自动地完成，三个典型运行状况：限流器稳态运行、限流状态、重合闸状态。

主权项

1. 故障限流器直流控制系统，其特征在于，含有：直流绕组电感(L1)、磁能释放回路、第一快速开关(IGBT1)、励磁恢复回路和恒流回路，其中：该磁能释放回路，包含：压敏电阻(R0)，其箝位电压为12kV，该压敏电阻(R0)与该直流绕组电感(L1)并联，第一串联支路，由第一二极管(D1)与第一电容(C1)串联而成，其中该第一电容为500μF/12kV，该第一串联支路与该压敏电阻(R0)并联，第二电阻(R2)，起能量缓慢释放作用，与该第一电容(C1)并联，第二串联支路，由可控高压电压源(V1)、第二二极管(D2)、第一电阻(R1)依次串联而成，该第二二极管(D2)的阴极与该可控高压电压源(V1)的负极相连，该可控高压电压源为0～10kV，该第二串联支路与该第一电容(C1)并联；该励磁恢复回路，包含：第三串联支路，由可控中压电压源(V2)、第三电阻(R3)、3300V/500A的第二快速开关(IGBT2)依次串联而成，该可控中压电压源为0～1600V可调，该第三电阻(R3)一端接该可控中压电压源(V2)的正极，该第二快速开关(IGBT2)的集电极接该第三电阻(R3)的另一端，而该第二快速开关(IGBT2)的发射极接该直流绕组电感(L1)，第二电容(C2)为32000μF/1600V，其两端分别与该可控中压电压源(V2)的负极、该第二快速开关(IGBT2)的集电极相连；第一快速开关(IGBT1)，15kV/500A，其发射极与该可控中压电压源(V2)的负极相连，其集电极连接该第一二极管(D1)的阳极；该恒流回路，包含：恒流源(I1)，0～5V/500A，其负端接该第一快速开关(IGBT1)的发射极，其正端接第三二极管(D3)的阳极，该第三二极管(D3)的阴极与该第二快速开关(IGBT2)的发射极相连，依次正向串联的第七二极管(D7)、第六二极管(D6)、第五二极管(D5)和第四二极管(D4)，该第四二极管(D4)的阴极接该第一快速开关(IGBT1)的发射极，该第七二极管(D7)的阳极接该第三二极管(D3)的阳极，在第一快速开关(IGBT1)断开后，磁能向磁能释放回路释放，恒流源(I1)用于充磁后维持磁通，在正常充磁后该第三二极管(D3)、该直流绕组电感(L1)和该第一快速开关(IGBT1)的压降之和小于该第七二极管(D7)、该第六二极管(D6)、该第五二极管(D5)和该第四二极管(D4)的压降之和；在磁能吸收和充磁状态下，恒流源电流通过串联的该第七二极管(D7)、该第六二极管(D6)、该第五二极管(D5)和该第四二极管(D4)续流；在充磁阶段后期，当该直流绕组电感(L1)的电流接近恒流源电流时，该第二快速开关(IGBT2)断开，该直流绕组电感(L1)的电流由恒流源(I1)电流续流；所述直流控制系统由一个具有与上位机通信接口的单片机来控制，该单片机对该直流绕组电感(L1)的电流和电压(iL1和uL1)、该第一电容(C1)的电压(VC1)、该第二电容(C2)的电压(VC2)以及恒流源(I1)电流(I11)的模拟量进行采样，对该第一快速开关(IGBT1)和该第二快速开关(IGBT2)的导通和关断进行控制，并对该可控高压电压源(V1)的输出电压、该可控中压电压源(V2)的输出电压以及恒流源(I1)电流进行设定。