[发明专利]一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置

说明书

本发明公开了一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置，由触发间隙开关S、续流电容C和续流电阻R组成，包括：续流电容C和续流电阻R串联构成续流支路，所述续流支路与触发间隙开关S和可控避雷器受控部分并联；续流电容C通过可控避雷器固定部分泄漏电流充电，触发间隙开关S导通后与所述续流支路构成RC放电回路，触发间隙开关S触发后可产生指数衰减型续流电流。解决触发间隙开关刚触发时系统电流过小上升过缓时在熄弧和电流断续的难题。

技术领域

本申请涉及高压开关领域，具体涉及一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置。

背景技术

SF6密封触发间隙开关具有高耐压、大通流、绝缘恢复快速、结构简单和价格经济等优势，具有极高的工程应用价值，作为快速旁路开关应用于白鹤滩—江苏±800kV特高压混合直流输电工程中可控自恢复消能装置中，可控自恢复消能装置采用可控避雷器方案，电路拓扑见图2，当系统出现短路故障引起的过电压时，控制用触发间隙开关(K间隙)在1ms内快速闭合将避雷器受控部分旁路，深度降低可控避雷器残压，大幅提高可控避雷器吸收冗余能量能力，直到K快速机械开关合闸(约5ms)后，间隙被旁路，快速熄弧恢复绝缘。 SF6密封触发间隙具有关合速度快、短时通流及绝缘恢复性能好的优点，具有极大的应用潜力。

触发间隙开关依靠电极间燃弧维持电流通路，但是工程系统仿真发现，由于母线电压上叠加谐波，在间隙触通后母线电压可能未到避雷器动作电压，此时避雷呈高阻特性，流过的可控避雷器固定部分泄漏电流很小甚至可能为零，间隙可能熄弧，导致间隙开关导通失败，无法实现泄能，为开关的可靠性带来极大的危害，因此成为亟待解决续流的难题。

发明内容

本申请提供一种直流可控避雷器控制用触发间隙开关小电流续流装置，由触发间隙开关S、续流电容C和续流电阻R组成，包括：

续流电容C和续流电阻R串联构成续流支路，所述续流支路与触发间隙开关S和可控避雷器受控部分并联；

续流电容C通过可控避雷器固定部分泄漏电流充电，触发间隙开关S导通后与所述续流支路构成RC放电回路，触发间隙开关S触发后可产生指数衰减型续流电流。

优选的，续流电容C和续流电阻R串联构成续流支路，所述续流支路在触发间隙开关S导通后注入安培级幅值，以及持续时间十毫秒量级的电流。

优选的，还包括：根据触发间隙开关S小电流下导通特性、系统续流要求及触发间隙开关两次动作最短时间间隔要求，确定续流电流C容值和续流电阻 R阻值。

优选的，根据触发间隙开关S小电流下导通特性、系统续流要求及触发间隙开关两次动作最短时间间隔要求，确定续流电流C容值和续流电阻R阻值，包括：

根据触发间隙开关S小电流下成功续流的必要条件，确定续流电阻R≥U/I₁， U为间隙最低触发电压，I₁为触发后间隙电流上升峰值下限；

确定续流电容C通过续流电阻R对触发间隙开关S的放电电流衰减至I₂的时间不低于t₁，可得

根据避雷器阀片伏安特性确定续流电容C充电过程中固定部分泄漏电流I₃，触发间隙开关两次动作之间时间间隔上限t₂，可得I₃t₂≥UC；

通过上述步骤获得续流电流C容值和续流电阻R阻值。

优选的，根据触发间隙开关S小电流下成功续流的必要条件，所述必要条件为，触发后间隙电流上升时间小于0.1ms、峰值下限I₁、续流期间内电流值下限I₂、系统要求间隙最低触发电压U下续流时间下限t₁。

优选的，所述续流电容C，采用低泄漏型金属化膜电容器，其直流泄漏阻抗不低于1000MΩ。