本实用新型涉及一种高压大容量发电机出口侧电流开断关合装置，特别涉及一种10kv紧耦合电抗器并联断路器装置。
背景技术：
基于解决关合和开断发电机出口侧大电流的问题，现有的解决方案是采用电抗器的两臂分别与两个断路器串联连接然后并联运行，现有技术如并联型断路器(中国专利cn101145477、中国专利cn101477887)。其中电抗器的两臂分别采用绕向相反的电感线圈紧耦合而成。这样可以保证并联断路器间的均流并实现故障时的自动限流，并解决了两个断路器的不同步合闸带来的问题，但是紧耦合电抗器长期带电运行时，发热严重，其自身的绝缘性能及抗干扰能力下降。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是如何克服现有并联断路器因长时间参与运行而导致的发热绝缘老化缺陷，提供一种紧耦合电抗器可在主回路电流稳定时退出运的10kv紧耦合电抗器并联断路器装置。
为解决上述技术问题，本10kv紧耦合电抗器并联断路器装置包括一紧耦合电抗器、两主回路断路器、两短接电抗器用断路器、一电流互感器和微机保护器，其中，所述紧耦合电抗器包括两个电感线圈臂，两所述主回路断路器分别串联连接于所述紧耦合电抗器两电感线圈臂，两所述短接电抗器用断路器分别并联连接于所述紧耦合电抗器两电感线圈臂两端，微机保护采样电流互感器信号，控制两主回路断路器和两短接电抗器用断路器的开合。
如此设计，电流互感器采样主回路实时电流，为微机保护器的动作提供判断依据；微机保护器接收电流互感器对主回路的电流采样数据，控制主回路断路器跳闸，控制短接电抗器用断路器的关合和开断。具体为微机保护器接收电流互感器对主回路的电流采样数据，判断主回路是否出现故障，若故障且短接电抗器用断路器均已分闸，微机保护器对主回路断路器发出跳闸指令，切除故障，起到保护主回路的作用；当主回路断路器均合闸投入运行，微机保护器判断主回路运行正常后，对短接电抗器用断路器发出合闸指令，使紧耦合电抗器退出运行；当微机保护器检测到主回路电流上升率很高，即判断为主回路趋于故障，即预故障，微机保护对短接电抗器用断路器发出分闸指令，使紧耦合电抗器投入运行，为即将可能发生的主回路故障跳闸做好限流准备，若主回路未发生故障，微机保护对短接电抗器用断路器发出重合闸指令，再次使紧耦合电抗器退出运行。
作为优化，所述紧耦合电抗器为圆筒型的空心电抗器，包括若干层电感线圈，单层所述电感线圈绕向相同，并于相邻层的电感线圈绕向相反，相同绕向的电感线圈层组成紧耦合电抗器的一个电感线圈臂。
如此设计，紧耦合电抗器就有两组绕向相反的电感线圈组成两臂，电流流过紧耦合电抗器一臂时，对主回路产生数值较大的电抗，起到限流作用。当电流流过紧耦合电抗器两臂时，因两臂绕向相反，两臂的电抗相反，电抗相互抵消，对主回路产生数值很小的电抗。
作为优化，所述主回路断路器和短接电抗器用断路器均为10kv高压真空短路器。
如此设计，主回路断路器关合和开断主回路电流，尤其是开断主回路的故障短路电流；短接电抗器用断路器开断和关合能力可以低于主回路断路器，主回路正常通电运行后，合闸投入短接电抗器用断路器，使紧耦合电抗器退出运行，避免紧耦合电抗器长期运行带来的发热绝缘老化等问题。
本实用新型10kv紧耦合电抗器并联断路器装置，对电抗器两臂电感线圈进行结构优化，并通过在电抗器两臂上短接断路器、配合微机保护器对短接断路器和主回路断路器的联合控制，令本装置紧耦合电抗器在主回路电流稳定时退出运行，克服了紧耦合电抗器长时间运行带来的发热绝缘老化等缺陷。
附图说明
下面结合附图对本实用新型10kv紧耦合电抗器并联断路器装置作进一步说明：
图1是本10kv紧耦合电抗器并联断路器装置的电路结构示意图；
图2是本10kv紧耦合电抗器并联断路器装置中微机保护器对主回路电抗器、短接电抗器用断路器的控制线路图。
具体实施方式
如图1、2所示，本10kv紧耦合电抗器并联断路器装置包括一紧耦合电抗器，两主回路断路器qf1、qf2，两短接电抗器用断路器qf3、qf4，一电流互感器ct和微机保护器bh，其中，所述紧耦合电抗器包括两个电感线圈臂l1、l2，两所述主回路断路器qf1、qf2分别串联连接于所述紧耦合电抗器两电感线圈臂l1、l2，两所述短接电抗器用断路器qf3、qf4分别并联连接于所述紧耦合电抗器两电感线圈臂l1、l2两端，微机保护采样电流互感器信号，控制两主回路断路器和两短接电抗器用断路器的开合。电流互感器ct采样主回路实时电流，为微机保护器bh的动作提供判断依据；微机保护器bh接收电流互感器ct对主回路的电流采样数据，控制主回路断路器qf1、qf2和短接电抗器用断路器qf3、qf4的关合和开断。具体为微机保护器接收电流互感器对主回路的电流采样数据，判断主回路是否出现故障，若故障且qf3、qf4跳位监视短接电抗器用断路器均已分闸，微机保护器通过qf1、qf2跳闸回路对主回路断路器发出跳闸指令，切除故障，起到保护主回路的作用；当qf1、qf2合位监视主回路断路器均合闸投入运行，微机保护器判断主回路运行正常后，通过qf3、qf4合闸回路对短接电抗器用断路器发出合闸指令，使紧耦合电抗器退出运行；当微机保护器检测到主回路电流上升率很高，即判断为主回路趋于故障，即预故障，微机保护通过qf3、qf4跳闸回路对短接电抗器用断路器发出分闸指令，使紧耦合电抗器投入运行，为即将可能发生的主回路故障跳闸做好限流准备，若主回路未发生故障，微机保护通过qf3、qf4合闸回路对短接电抗器用断路器发出重合闸指令，再次使紧耦合电抗器退出运行。
所述紧耦合电抗器为圆筒型的空心电抗器，包括若干层电感线圈，单层所述电感线圈绕向相同，并于相邻层的电感线圈绕向相反，相同绕向的电感线圈层组成紧耦合电抗器的一个电感线圈臂。单层所述电感线圈由单根导线绕制或分裂导线并绕而成，各电感线圈分层排列，层间匝间均设有绝缘耐压隔离材料，各层所述电感线圈匝数相等且同轴布置。紧耦合电抗器就有两组绕向相反的电感线圈组成两臂，电流流过紧耦合电抗器一臂时，对主回路产生数值较大的电抗，起到限流作用。当电流流过紧耦合电抗器两臂时，因两臂绕向相反，两臂的电抗相反，电抗相互抵消，对主回路产生数值很小的电抗。
所述主回路断路器qf1、qf2和短接电抗器用断路器qf3、qf4均为10kv高压真空短路器。主回路断路器qf1、qf2关合和开断主回路电流，尤其是开断主回路的故障短路电流；短接电抗器用断路器qf3、qf4开断和关合能力可以低于主回路断路器，主回路正常通电运行后，合闸投入短接电抗器用断路器，使紧耦合电抗器退出运行，避免紧耦合电抗器长期运行带来的发热绝缘老化等问题。
本装置开始运行前，主回路断路器qf1、qf2，短接电抗器用断路器qf3、qf4均在分闸位置。启动时，合闸主回路断路器qf1、qf2，主回路电流稳定后，合闸短接电抗器用断路器qf3、qf4，紧耦合电抗器退出运行，微机保护检测到主回路预故障时，分闸短接电抗器用断路器qf3、qf4，紧耦合电抗器投入运行，若主回路故障最终发生，则保护跳闸于主回路断路器qf1、qf2；若主回路故障最终未发生，则重合闸短接电抗器用断路器qf3、qf4，紧耦合电抗器再次退出运行。
本10kv紧耦合电抗器并联断路器装置，对电抗器两臂电感线圈l1、l2进行结构优化，并通过在电抗器两臂上短接断路器qf3、qf4、配合微机保护器bh对短接断路器qf3、qf4和主回路断路器qf1、qf2的联合控制，令本装置紧耦合电抗器在主回路电流稳定时退出运行，克服了紧耦合电抗器长时间运行带来的发热绝缘老化等缺陷。
上述实施方式旨在举例说明本实用新型可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本实用新型包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本实用新型的保护范围之内。
1.一种10kv紧耦合电抗器并联断路器装置，其特征是：包括一紧耦合电抗器、两主回路断路器、两短接电抗器用断路器、一电流互感器和微机保护器，其中，
所述紧耦合电抗器包括两个电感线圈臂，两所述主回路断路器分别串联连接于所述紧耦合电抗器两电感线圈臂，两所述短接电抗器用断路器分别并联连接于所述紧耦合电抗器两电感线圈臂两端，所述电流互感器安装于主回路中，微机保护采样电流互感器信号，控制两主回路断路器和两短接电抗器用断路器的开合。
2.根据权利要求1所述的10kv紧耦合电抗器并联断路器装置，其特征是：所述紧耦合电抗器为圆筒型的空心电抗器，包括若干层电感线圈，单层所述电感线圈绕向相同，并于相邻层的电感线圈绕向相反，相同绕向的电感线圈层组成紧耦合电抗器的一个电感线圈臂。
3.根据权利要求1所述的10kv紧耦合电抗器并联断路器装置，其特征是：所述主回路断路器和短接电抗器用断路器均为10kv高压真空短路器。
技术总结