[实用新型]FCL的GAP延迟触发保护仿真装置

说明书

技术领域

本实用新型属于测量领域，尤其涉及一种用于电性能的测试装置。 

背景技术

电力需求的不断增长导致了输电系统向长距离、大容量和高稳定性的方向发展。电力系统的安全稳定运行，是国民经济可持续发展的重要前提。 

短路故障是危及电力系统安全稳定运行最为常见的故障之一。 

近年来，随着我国电网结构的不断加强，短路电流水平不断攀升。许多地区特别是沿海经济发达地区电网的短路电流水平已经逼近甚至超过其开关遮断容量，给电力系统安全稳定运行带来较大压力，并已成为电网发展的主要瓶颈之一。 

为了保持稳定输电，快速排除短路故障保护是非常重要的。一般的机械断路器切断短路电流需要两个或更多的周波，包括继电保护的动作时间，而与断路器一起使用的快速电流限制装置能缩短故障保护时间。 

串联谐振型故障电流限制器（Fault Current Limiter，FCL）原理如图1所示，其主要由电抗器L、电容器C及快速旁路开关K（可采用如晶闸管、火花间隙、快速机械开关等类型的开关或其组合）组成。 

其中，电抗器L的工频感抗与电容器C的容抗大小相同。正常工作条件下，开关K处于打开状态（晶闸管处于阻断状态），电容C和电感L处于工频串联谐振状态，总的阻抗为零。当检测到故障后，开关K迅速闭合（晶闸管快速导通），电容被旁路，相当于在线路中接入电感L从而起到限流作用。 

在FCL装置中，通常还在电容两端并接有可控火花间隙（业内简称为GAP）。 

可控火花间隙（GAP），是电容器组的过电压保护装置。 

除了上述一次设备以外，短路故障检测诊断及触发控制系统也是FCL装置的重要组成部分。测量控制保护系统是对FCL装置主设备进行自动测量、控制和保护的系统，该系统完成对FCL装置的主要电气量和运行状态的测量、对运行状态的控制、对主设备的监控和保护。测量控制保护系统按双重化原则进行冗余配置，并具有对自身和对外接口回路的自检和自诊断功能。 

在FCL装置的研究或设计阶段，必须对上述系统进行试验和仿真，并参照试验和仿真结果，对研究或设计的结果进行验证或作为修改的依据。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种FCL的GAP延迟触发保护仿真装置，其可真实地模拟、反映FCL装置GAP延迟触发保护的动作情况，为其测量控制保护系统的研究或设计提供相应的仿真结果，对故障电流限制器的研究或设计提供验证平台。 

本实用新型的技术方案是：提供一种FCL的GAP延迟触发保护仿真装置，其特征是：所述的仿真装置由第一至第三逻辑“与”模块、一个逻辑“或”模块和GAP延迟触发保护软压板开关构成。 

其中，所述第一至第三逻辑“与”模块的第一输入端分别与A、B、C三相的“有触发该相GAP命令”信号依次对应连接；所述第一至第三逻辑“与”模块的第二入端分别与A、B、C三相的“触发后20～90ms内该相GAP有流”信号依次对应连接；所述第一至第三逻辑“与”模块的第三输入端与GAP延迟触发保护软压板开关连接；所述第一至第三逻辑“与”模块的输出端与逻辑“或”模块的三个输入端对应连接；所述逻辑“或”模块的输出端输出GAP延迟触发保护逻辑动作结果。 

其所述的逻辑“与”模块是三输入端“与”门电路。 

所述的逻辑“或”模块是三输入端“或”门电路。 

进一步的，所述的第一至第三逻辑“与”模块和逻辑“或”模块为由分立电子元件构成的模块电路。 

或者，所述的第一至第三逻辑“与”模块和逻辑“或”模块为由集成电路器件构成的模块电路。 

与现有技术比较，本实用新型的优点是： 

1.可实时、真实地模拟、反映FCL装置FCL的GAP延迟触发保护的动作情况，为其测量控制保护系统提供相应保护逻辑的启动判别逻辑或触发判据并可仿真其动作结果； 

2.整个仿真装置逻辑关系简洁，动作可靠，易于实现； 

3.在真实环境（以实际元件来实现）或虚拟环境（以计算机软件来实现）中均可实现，具有跨平台、易于实现和良好的再现性。 

附图说明

图1是故障电流限制器的原理示意图； 

图2是本实用新型各构成部分的连接关系示意图； 

图3是本装置的逻辑关系示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。 

图1中，FCL装置主要由电抗器L、电容器C及快速旁路开关K组成。