一种交流用避雷器制造技术

一种交流用避雷器，其特征在于，包括避雷器本体,所述避雷器本体包括固定元件、受控元件,其特征在于,所述避雷器还包括：与受控元件并联的晶闸管控制开关支路；与固定元件并联的均压支路；防止避雷器固定原件稳态工况下分压较高，泄漏电流增大。泄漏电流增大。泄漏电流增大。

【技术实现步骤摘要】
一种交流用避雷器


[0001]本技术涉及新能源机组并网用避雷器领域，具体涉及一种交流用避雷器及避雷器均压方法。

技术介绍

[0002]可再生能源发电的开发利用日益受到重视，其规模的扩大也给电网运行带来了新的课题和挑战，可以预见可再生能源发电将是未来电力市场的重要组成部分，而风能和光伏等新能源发现存在不稳定性以及接入电网技术性能差等一系列问题。多能互补新能源场站多由光伏电站以及风电机组构成，新能源机组主要并联在35kV交流母线，当发生系统故障，母线电压超过一定电压限制，新能源机组会脱网，这会对电网系统的稳定和安全性造成十分严重的影响。为了保证新能源机组以及电网能够正常的运行，尽可能抑制交流进线故障的过电压，在新能源机组端口并联一种基于晶闸管控制的交流用避雷器。
[0003]由避雷器的结构拓扑以及工作原理可知，该避雷器在稳态下长期承受交流工作电压，由于受控元件并联的晶闸管触发开关中晶闸管断态电阻以及阻容器件的影响，导致固定元件在稳态工况下的分压较高，荷电率较高，导致泄漏电流增大，进而影响了避雷器电阻片在长期工作条件下的稳定性能。目前还未有较好的方法改善该种拓扑结构的避雷器稳态荷电率。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中所存在的上述问题，本技术提供一种交流用避雷器，包括避雷器本体,所述避雷器本体包括固定元件、受控元件,其特征在于,所述避雷器还包括：
[0005]与受控元件并联的晶闸管控制开关支路；
[0006]与固定元件并联的均压支路。
[0007]优选的，所述均压支路包括：
[0008]相互并联的均压电阻和均压电容。
[0009]优选的，所述晶闸管控制开关支路包括：
[0010]晶闸管；
[0011]与晶闸管串联的饱和电抗器；
[0012]以及与晶闸管并联的阻容结构。
[0013]优选的，所述避雷器，还包括：
[0014]与受控元件并联的旁路开关。
[0015]优选的，所述固定元件和受控元件分别包括多个串联的电阻片。
[0016]优选的，所述阻容结构包括：串联的电压和电阻。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0018]一种交流用避雷器，其特征在于，包括避雷器本体,所述避雷器本体包括固定元件、受控元件,其特征在于,所述避雷器还包括：与受控元件并联的晶闸管控制开关支路；与
固定元件并联的均压支路；防止避雷器固定原件稳态工况下分压较高，泄漏电流增大。
附图说明
[0019]图1为本技术避雷器拓扑结构图。
具体实施方式
[0020]为了更好地理解本技术，下面结合说明书附图和实例对本技术的内容做进一步的说明。
[0021]实施例1：
[0022]一种交流用避雷器，包括避雷器本体,所述避雷器本体包括固定元件、受控元件,其特征在于,所述避雷器还包括：
[0023]与受控元件并联的晶闸管控制开关支路；
[0024]与固定元件并联的均压支路；
[0025]优选的，所述均压支路包括：
[0026]相互并联的均压电阻和均压电容。
[0027]优选的，所述晶闸管控制开关支路包括：
[0028]晶闸管；
[0029]与晶闸管串联的饱和电抗器；
[0030]以及与晶闸管并联的阻容结构。
[0031]优选的，所述避雷器，还包括：
[0032]与受控元件并联的旁路开关。
[0033]优选的，所述固定元件和受控元件分别包括多个串联的电阻片。
[0034]优选的，所述阻容结构包括：串联的电压和电阻。
[0035]实施例2：
[0036]该避雷器属于典型的大容量多柱并联避雷器，通过控制电阻片的串联数量改变残压从而限制不同系统故障下的新能源机组端口过电压。避雷器一次侧主要由固定元件、受控元件、控制开关(由晶闸管触发开关及旁路开关构成)组成，其拓扑结构见图1，其中固定元件和受控元件又称为避雷器本体。其工作原理为，当新能源机组处于稳态工况时，避雷器长期承受交流电压，避雷器元件仅流过泄漏电流；当新能源机组发生过电压故障时，通过将受控元件并联的快速开关合闸，降低避雷器残压，消耗盈余功率，抑制并联机组过电压，故障穿越后，避雷器恢复初始状态。
[0037]金属氧化物电阻片在正常运行时长期荷电，会逐渐老化，甚至最终导致热崩溃，这是决定避雷器寿命的主要因素。老化存在速度问题，取决于长期作用的系统工作电压，及取决于电阻片的长期荷电，为了保证电阻片的寿命，必须限制其长期工作电压。荷电率指长期工作电压峰值与动作电压的比值λ。
[0038]本专利所介绍的避雷器拓扑如图1所示，MOA1：固定元件，MOA2：受控元件，K1：晶闸管触发开关，K2：旁路开关；T：晶闸管，Lv：饱和电抗器，R
D
：阻尼电阻，C
D
：阻尼电容。
[0039]1.设计原则
[0040]已知该类型避雷器并联于新能源机组端口，固定元件工作电压U1、受控元件电压
U2、母线工作电压Ub，存在如下电压关系：
[0041]U1+U2＝U
b
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0042]固定元件与受控元件的分压是由各自串联电阻片数决定的，设避雷器固定元件阻抗Z
MOV1
，串联电阻片数m，受控元件阻抗Z
MOV2
，串联电阻片数n。
[0043][0044][0045][0046]式中：
[0047]R
MOV1
：固定元件阻值；
[0048]R
MOV2
：受控元件阻值。
[0049]有如下设计原则：
[0050][0051]式中：
[0052]λ1：固定元件荷电率；
[0053]λ2：受控元件荷电率；
[0054]U
a1
：固定元件动作电压；
[0055]U
a2
：受控元件动作电压；
[0056]λ
o
：避雷器荷电率最大值。
[0057]避雷器长期荷电率必须低于λ
o
才能保证金属氧化物稳定性能。
[0058]2.分压优化方法
[0059]由图1可知，受控元件需并联控制开关。K2为旁路开关，在稳态工况下为断路，对避雷器本体元件的分压无影响。K1为晶闸管触发开关，在稳态电压下，晶闸管T不导通，长期工作于断态，对外表现为高阻状态，阻尼电阻R
D
可以忽略不计，阻尼电容C
D
在交流系统中对外表现容性阻抗，综上可知晶闸管T断态电阻R
T
与阻尼电容C
D
会影响避雷器的稳态分压。
[0060]当受控元件并联K1后，设避雷器固定元件工作电压U1′
，受本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流用避雷器，其特征在于，包括避雷器本体,所述避雷器本体包括固定元件、受控元件,所述避雷器还包括：与受控元件并联的晶闸管控制开关支路；与固定元件并联的均压支路；所述均压支路包括：相互并联的均压电阻和均压电容。2.如权利要求1所述的避雷器，其特征在于，所述晶闸管控...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杉，袁荔，李婷婷，王高勇，张宁，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：