FCL串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護仿真裝置制造方法及圖紙

一種FCL串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護仿真裝置，屬測試領域。其所述的仿真裝置由第一至第三邏輯“與”模塊、一個邏輯“或”模塊和“MOV能量低值觸發GAP”保護軟壓板開關構成。可實時、真實地模擬、反映FCL裝置的串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護保護動作情況，為其測量控制保護系統提供相應保護邏輯的啟動判別邏輯或觸發判據并可仿真其動作結果，在真實環境或虛擬環境中均可方便地實現，具有跨平臺、易于實現的特點和良好的再現性。可廣泛用于FCL裝置保護系統的研究、設計、制造領域。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于測量領域，尤其涉及一種用于電性能的測試裝置。
技術介紹
電力需求的不斷增長導致了輸電系統向長距離、大容量和高穩定性的方向發展。電力系統的安全穩定運行，是國民經濟可持續發展的重要前提。短路故障是危及電力系統安全穩定運行最為常見的故障之一。近年來，隨著我國電網結構的不斷加強，短路電流水平不斷攀升。許多地區特別是沿海經濟發達地區電網的短路電流水平已經逼近甚至超過其開關遮斷容量，給電力系統安全穩定運行帶來較大壓力，并已成為電網發展的主要瓶頸之一。 為了保持穩定輸電，快速排除短路故障保護是非常重要的。一般的機械斷路器切斷短路電流需要兩個或更多的周波，包括繼電保護的動作時間，而與斷路器一起使用的快速電流限制裝置能縮短故障保護時間。串聯諧振型故障電流限制器(Fault Current Limiter, FCL)原理如圖I所示,其主要由電抗器L、電容器C及快速旁路開關K (可采用如晶閘管、火花間隙、快速機械開關等類型的開關或其組合)組成。其中，電抗器L的工頻感抗與電容器C的容抗大小相同。正常工作條件下，開關K處于打開狀態(晶閘管處于阻斷狀態)，電容C和電感L處于工頻串聯諧振狀態，總的阻抗為零。當檢測到故障后，開關K迅速閉合(晶閘管快速導通)，電容被旁路，相當于在線路中接入電感L從而起到限流作用。在FCL裝置中，通常還在電容兩端并接有可控火花間隙(業內簡稱為GAP)。可控火花間隙(GAP)，是電容器組的過電壓保護裝置。在FCL裝置中，通常還在線路中連接有金屬氧化物壓敏電阻(Metal oxidevaristor, MOV),其上端接線路,下端接地。金屬氧化物壓敏電阻(業內簡稱為MOV)，以氧化鋅為主要成分的金屬氧化物半導體非線性電阻，當加在電阻兩端的電壓小于壓敏電壓時，壓敏電阻呈高阻狀態，如果并聯在電路上，該閥片呈斷路狀態；當加在壓敏電阻兩端的電壓大于壓敏電壓時，壓敏電阻就會擊穿，呈現低阻值，甚至接近短路狀態。壓敏電阻這種被擊穿狀態是可以恢復的，當高于壓敏電壓的電壓被撤銷以后，它又恢復高阻狀態。當電力線被雷擊時，雷電波的高電壓使壓敏電阻擊穿，雷電流通過壓敏電阻流入大地，使電力線上的類電壓被鉗制在安全范圍內。除了上述一次設備以外，短路故障檢測診斷及觸發控制系統也是FCL裝置的重要組成部分。測量控制保護系統是對FCL裝置主設備進行自動測量、控制和保護的系統，該系統完成對FCL裝置的主要電氣量和運行狀態的測量、對運行狀態的控制、對主設備的監控和保護。測量控制保護系統按雙重化原則進行冗余配置，并具有對自身和對外接口回路的自檢和自診斷功能。在FCL裝置的研究或設計階段，必須對上述系統進行試驗和仿真，并參照試驗和仿真結果，對研究或設計的結果進行驗證或作為修改的依據。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種FCL串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護仿真裝置，其可真實地模擬、反映FCL裝置串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護的動作情況，為其測量控制保護系統的研究或設計提供相應的仿真結果，對故障電流限制器的研究或設計提供驗證平臺。本技術的技術方案是提供一種FCL串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護仿真裝置，其特征是所述的仿真裝置由第一至第三邏輯“與”模塊、一個邏輯“或”模塊和“MOV能量低值觸發GAP”保護軟壓板開關構成。 其中，所述第一至第三邏輯“與”模塊的第一輸入端分別與A、B、C三相的“該相吸收能量大于低值”信號端依次對應連接；所述第一至第三邏輯“與”模塊的第二輸入端與“MOV能量低值觸發GAP”保護軟壓板開關連接；所述第一至第三邏輯“與”模塊的輸出端與邏輯“或”模塊的三個輸入端對應連接；所述邏輯“或”模塊的輸出端輸出“串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護”邏輯動作結果。其所述的邏輯“與”模塊是兩輸入端“與”門電路。其所述的邏輯“或”模塊是三輸入端“或”門電路。進一步的，所述的第一至第三邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為由分立電子元件構成的模塊電路。或者，所述的第一至第三邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為由集成電路器件構成的模塊電路。與現有技術比較，本技術的優點是I.可實時、真實地模擬、反映FCL裝置的串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護的動作情況，為其測量控制保護系統提供相應保護邏輯的啟動判別邏輯或觸發判據并可仿真其動作結果；2.整個仿真裝置邏輯關系簡潔，動作可靠，易于實現；3.在真實環境(以實際元件來實現)或虛擬環境(以計算機軟件來實現)中均可實現，具有跨平臺、易于實現和良好的再現性。附圖說明圖I是故障電流限制器的原理示意圖；圖2是本技術各構成部分的連接關系示意圖；圖3是本裝置的邏輯關系示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術做進一步說明。圖I中，FCL裝置主要由電抗器L、電容器C及快速旁路開關K組成。其中，電抗器L的工頻感抗與電容器C的容抗大小相同。正常工作條件下，開關K處于打開狀態(晶閘管處于阻斷狀態)，電容C和電感L處于工頻串聯諧振狀態，總的阻抗為零。當檢測到故障后，開關K迅速閉合(晶閘管快速導通)，電容被旁路，相當于在線路中接入電感L從而起 到限流作用。圖2中，本仿真裝置由第一至第三邏輯“與”模塊I 3、一個邏輯“或”模塊4和“MOV能量低值觸發GAP”保護軟壓板開關K構成。其中，所述第一至第三邏輯“與”模塊的第一輸入端分別與A、B、C三相的“該相吸收能量大于低值”信號依次對應連接；所述第一至第三邏輯“與”模塊的第二輸入端與“MOV能量低值觸發GAP”保護軟壓板開關連接；所述第一至第三邏輯“與”模塊的輸出端與邏輯“或”模塊的三個輸入端對應連接；所述邏輯“或”模塊的輸出端輸出“串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護”邏輯動作結果。其所述的邏輯“與”模塊是兩輸入端“與”門電路。其所述的邏輯“或”模塊是三輸入端“或”門電路。進一步的，所述的第一至第三邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為由分立電子元件構成的模塊電路?；蛘?，所述的第一至第三邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為由集成電路器件構成的模塊電路。或者，所述的第一至第三邏輯“與”模塊和邏輯“或”模塊為軟件模擬功能電路構成的模塊電路。具體的，上述的“與”門電路可以采用與門集成電路7411或與之功能相同的集成電路芯片來實現，“或”門電路可以采用4075或與之功能相同的或門集成電路芯片來實現。 圖中，GAPWLa, GAPffLb和GAPWLc分別為A、B、C三相的“該相吸收能量大于低值”信號。由于構成上述各個功能電路的具體電路均為現有技術，本領域的技術人員，完全可以采用各種分立元件、集成電路或計算機軟件中對應功能的模擬電路來構建上述各功能電路，故其具體的線路圖在此不再進行描述。圖3中，給出了本裝置的邏輯關系示意圖，很明顯，用實際電子元件(真實環境)來實現或以計算機軟件(虛擬環境)來均可實現其邏輯關系或邏輯功能。故本裝置具有跨平臺、易于實現的特點和良好的再現性。由于本技術可實時地、動態地模擬、反映FCL裝置FCL的串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護動作情況，在真實環境(以實際元件來實現)或虛擬環境(以計算機軟件來實現)中均可實現，為FCL裝置保護系統提供了保護動作的觸發判據，并可仿真其動作結果。本技術可廣泛用于FCL裝置保本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種FCL串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護仿真裝置，其特征是：所述的仿真裝置由第一至第三邏輯“與”模塊、一個邏輯“或”模塊和“MOV能量低值觸發GAP”保護軟壓板開關構成；其中，所述第一至第三邏輯“與”模塊的第一輸入端分別與A、B、C三相的“該相吸收能量大于低值”信號端依次對應連接；所述第一至第三邏輯“與”模塊的第二輸入端與“MOV能量低值觸發GAP”保護軟壓板開關連接；所述第一至第三邏輯“與”模塊的輸出端與邏輯“或”模塊的三個輸入端對應連接；所述邏輯“或”模塊的輸出端輸出“串聯電容MOV能量低值觸發GAP保護”邏輯動作結果。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊增輝，張旭航，馮煜堯，崔勇，方陳，
申請(專利權)人：上海市電力公司，華東電力試驗研究院有限公司，
類型：實用新型
國別省市：