[发明专利]一体化串补限流装置用双断口互锁快速开关

说明书

本发明提出了一种一体化串补限流装置用双断口互锁快速开关及其工作方法，其特征在于：包括斥力机构第一线圈，斥力机构第二线圈，斥力盘，与斥力盘固定连接的传动杆，与传动杆一侧固定连接的第一绝缘拉杆，与传动杆另一侧固定连接的第二绝缘拉杆，与第一绝缘拉杆固定连接的第一断口真空灭弧室，与第二绝缘拉杆固定连接的第二断口真空灭弧室。斥力盘在第一线圈或第二线圈的作用下，带动第一断口真空灭弧室实现分闸操作的同时，可带动第二断口真空灭弧室合闸操作，实现电气结构的互锁。双断口互锁快速开关可通过与其各真空灭弧室断口构成的串补支路和限流支路的串联或并联连接，经济灵活地实现紧凑型一体化串补限流装置的研制。

技术领域

本发明涉及快速真空开关技术领域，特别涉及一体化串补限流装置用双断口互锁快速真空开关。

背景技术

随着我国电力系统规模的快速发展，各电压等级电网短路电流逐年攀升，严重影响电力系统和设备的安全稳定运行，同时长距离输/配电，线路杂散电感或分布电容的存在，易导致线路末端电压降低幅度过大，严重影响电力系统供电质量。快速开关型限流器技术的发展，为电网短路电流的限制提供了经济有效的解决方案；同时线路串联补偿技术或柔性可控串联补偿技术的发展，对电网线路末端电压的抬升，供电质量的改善提供了有效解决措施。

此外，牵引系统向高速和重载两大方向加速迈进。供电系统线路末端电压损失严重、短路电流动热稳定冲击显著，尤其在重载线路和长大坡道等区段，严重威胁系统及设备的安全稳定运行。在正常运行条件下，提升牵引网电压，使电机机车安全可靠的运行；同时在短路故障条件下减小短路电流对牵引变压器等各种电气设备的冲击，已成为牵引供电系统快速发展和安全稳定运行亟待解决的关键技术难题。

串补限流装置技术的发展，综合了限流器技术和串联补偿技术的优势，在显著降低线路末端电压损失的同时，可实现系统短路电流的快速限制，是现阶段国内外研究热点。现有串联谐振型、饱和电抗器型等串联补偿型限流器装置，通过电力电子开关、快速开关或真空触发开关等，控制装置容抗与感抗的匹配，以达到电压补偿或限流的目的，分别存在运行损耗大、谐振过电压高、短路电流限制率低等问题，难以实现规模化制造和大范围推广。

快速真空开关型的串补和限流装置可为以上问题的解决提供有效技术方案，然而现有快速开关型串补限流装置仍缺乏双断口互锁的快速真空开关产品。专利CN201611260519.9和CN201810113010.4针对以往串补和限流装置存在的问题分别提出了基于快速真空开关的一体化串补限流装置，其所采用的快速真空开关为单断口开关；专利CN201810058287.1提出了一种互锁真空开关及应用的串联补偿型限流装置及方法，其采用的互锁真空开关为三工位真空灭弧室，经实验研究发现，其在灭弧室内部设置的动导电环和动副触头，在快速合分闸操动过程易发生损坏。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一体化串补限流装置用双断口互锁快速开关，一方面体现在解决了电力电子开关型串补限流装置运行损耗大、串联谐振型串补限流装置谐振过电压高、饱和电抗器型串补限流装置短路电流限制率难以提升等问题，另一方面双断口互锁的快速真空开关，在不增加额外驱动线圈和储能装置的前提下，可高效利用快速斥力机构的电磁驱动力，实现两个真空断口的电气和结构的互锁。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一体化串补限流装置用双断口互锁快速开关，包括机构箱，置于机构箱内的斥力机构第一线圈、斥力机构第二线圈和斥力盘，与斥力盘固定连接的传动杆，与传动杆一侧固定连接的第一绝缘拉杆，与传动杆另一侧固定连接的第二绝缘拉杆，与第一绝缘拉杆固定连接的第一断口真空灭弧室，与第二绝缘拉杆固定连接的第二断口真空灭弧室；斥力盘在斥力机构第一线圈或斥力机构第二线圈的作用下，带动传动杆、第一绝缘拉杆和第二绝缘拉杆实现第一断口真空灭弧室分闸操作的同时，带动第二断口真空灭弧室合闸操作，实现电气互锁功能；