一种零损耗深度限流保护装置的制作方法

1.本发明涉及保护装置技术领域，特别涉及一种零损耗深度限流保护装置。


背景技术：

2.众所周知，电力系统发生短路故障时，短路电流一般为额定电流的十几倍，这给变压器、发电机、断路器、输电线路等电气设备造成很大危害，而目前较为经济实用的真空断路器的开断能力均在40ka以下，开断时间需要几十毫秒。随着用电负荷大举攀升，主变压器容量也相应增大，电网系统面临的短路电流已经接近和达到负载真空断路器的较大使用极限，这样会影响到各个装置的安全性，而零损耗深度限流保护装置可以解决目前的困境。
3.目前市场上的零损耗深度限流保护装置通常都是通过快速断路器来完成短时间内分闸、合闸等操作的，并且还通过控制柜内部的变压器加大阻抗来解决限流和损耗的问题，但是由于光加大阻抗，电动力减少甚微，并且限流的深度也不够，还带来了有功无功损耗、投资成本上升等问题，导致不能有效的保护发电机、变压器等主要电气设备。
4.但是现有的零损耗深度限流保护装置在正常工作时，内部各个元件会产生大量的热量，热量堆积在保护装置内部会影响元件的正常工作，因此需要设计一个制冷机构对保护装置进行降温，但是在降温的过程中，冷气和热空气接触，内部的气态水会凝结成液态水，滴落在元件上，具有一定的安全隐患，并且保护装置通常都是直接使用内部的快速断路器来完成分合闸功能，但是分合闸的速度较慢，不能快速准确的解决限流问题，从而导致防护效果不佳。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种零损耗深度限流保护装置，可以有效解决背景技术中现有的零损耗深度限流保护装置在正常工作时，内部各个元件会产生大量的热量，热量堆积在保护装置内部会影响元件的正常工作，因此需要设计一个制冷机构对保护装置进行降温，但是在降温的过程中，冷气和热空气接触，内部的气态水会凝结成液态水，滴落在元件上，具有一定的安全隐患，并且保护装置通常都是直接使用内部的快速断路器来完成分合闸功能，但是分合闸的速度较慢，不能快速准确的解决限流问题，从而导致防护效果不佳的问题。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：本发明之一种零损耗深度限流保护装置，包括底座，所述底座的顶端一侧设置有控制柜，所述控制柜的一侧设置有多个保护装置，所述控制柜的内部设置有制冷机构；
7.所述制冷机构包括送气管、制冷装置、弧形管、导流管、引导板和分隔板，所述控制柜的内部底端设置有制冷装置，所述制冷装置的底端设置有送气管，所述送气管的底端延伸至底座的内部，所述送气管的一侧连通设置有弧形管，所述控制柜的内部底端另一侧倾斜设置有微型电机，所述微型电机的输出端设置有旋转叶片，所述制冷装置的顶端设置有限位板，所述限位板的内部开设有多个开口，所述开口的内部均设置有倒v型的吸水网，所
述限位板的内部设置有吸热层，所述限位板的顶端设置有分隔板，所述分隔板的内部开设有流通槽，所述流通槽的中部设置有固定板，所述固定板的顶端设置有引导板，所述引导板的顶端宽度大于底端宽度，所述流通槽的底端设置有导流管，所述导流管的底端延伸至底座的内部；
8.所述保护装置包括固定座、快速断路器、筒式换流器和限流电抗器，所述固定座的底端与底座的顶端相接触，所述固定座的顶端固定连接有快速断路器，所述快速断路器的中部设置有密封板，所述密封板的中部设置有上拉杆，所述上拉杆的顶端设置有动触头，所述动触头的底端两侧对称设置有波纹管，所述动触头的顶端设置有静触头，所述上拉杆的底端设置有拉杆绝缘子，所述拉杆绝缘子的底端固定连接有下拉杆，所述下拉杆的表面设置有衔铁，所述衔铁的顶端对称设置有两个合闸保持永磁铁，所述衔铁的底端对称设置有两个分闸保持永磁铁，所述分闸保持永磁铁的底端设置有分闸线圈，所述分闸线圈的底端设置有涡流盘，所述涡流盘的底端设置有合闸线圈，所述快速断路器的顶端设置有筒式换流器，所述筒式换流器的顶端设置有限流电抗器。
9.优选地，所述底座的内部设置有环形管，所述环形管的一侧固定连接有连接管，所述连接管的一端与送气管的底端相连接，所述环形管的顶端对称设置有多组进风管，每组所述进风管的顶端延伸至对应固定座的内部，且所述进风管的顶端均设置有c型管，两个所述c型管相对设置，且两个所述c型管的顶端设置有保护盖板，所述保护盖板的顶端设置有阻隔板，所述阻隔板的内部倾斜设置有多个倾斜板。
10.优选地，所述固定座的内部底端呈凸起状，且所述固定座的内部底端对称设置有两个出水管，所述出水管的横截面为u型，且所述出水管的一端延伸至固定座的外部。
11.优选地，所述分隔板的一侧垂直设置有多个承重板，所述限位板的顶端一侧设置有电缆配套装置，其中两个所述承重板的顶端均设置有电压传感器，所述分隔板的中部设置有穿墙套管，所述穿墙套管的底端设置有电流传感器。
12.优选地，多个所述承重板平行设置，且所述承重板的内部沿相同间隔开设有多个散热孔，且所述散热孔的一侧设置有安装孔。
13.优选地，所述弧形管的顶端正上方设置有开口，且所述旋转叶片的中轴线延长后与开口相交。
14.优选地，所述出水管的两端高度不同，所述出水管延伸进固定座的一端高于另一端，且两个所述出水管沿固定座的中轴线对称设置。
15.优选地，所述环形管的底端设置有微型管道，所述微型管道的底端与导流管的底端重合。
16.优选地，所述快速断路器的外壳的材质为陶瓷。
17.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
18.1.本发明中，通过制冷机构的设置，由于制冷装置的底端设置有送气管，送气管的一侧连通设置有弧形管，弧形管的顶端高于另一端，这样在制冷装置工作时，冷风通过送气管进入弧形管，随后再排出，在排出的过程中，部分气态水被弧形管的形状限制，粘附在弧形管的内壁上，在重力的作用下向下运输，控制柜的内部底端另一侧倾斜设置有微型电机，微型电机的输出端设置有旋转叶片，由于温度较低的气体一般都在下方，微型电机带动旋转叶片转动，可以更好的带动冷气向上运输，制冷装置的顶端设置有限位板，限位板的内部
开设有多个开口，开口的内部均设置有倒v型的吸水网，限位板的内部设置有吸热层，冷气通过开口进入控制柜的上方，并且冷气在通过开口时，气态水会粘附在吸水网上，形成水滴后滴落，吸热层在冷气的影响下，温度会逐渐降低，并且在后续使用过程中可以缓慢中和外界的热空气，提高了冷气的利用率，再由于限位板的顶端设置有分隔板，分隔板的内部开设有流通槽，流通槽的中部设置有固定板，固定板的顶端设置有引导板，引导板的顶端宽度大于底端宽度，流通槽的底端设置有导流管，冷气随着风力和压力逐渐向上运输，直至控制柜的内部顶端，此时凝结的液态水会通过引导板送至流通槽中，再被导流管送出，这样保证了降温效果的同时还减少了液态水对内部元件的影响。
19.2.本发明中，通过快速断路器的设置，快速断路器的中部设置有密封板，密封板的中部设置有上拉杆，上拉杆的顶端设置有动触头，动触头的底端两侧对称设置有波纹管，动触头的顶端设置有静触头，上拉杆的底端设置有拉杆绝缘子，拉杆绝缘子的底端固定连接有下拉杆，下拉杆的表面设置有衔铁，衔铁的顶端对称设置有两个合闸保持永磁铁，衔铁的底端对称设置有两个分闸保持永磁铁，分闸保持永磁铁的底端设置有分闸线圈，分闸线圈的底端设置有涡流盘，涡流盘的底端设置有合闸线圈，其中动触头、上拉杆、拉杆绝缘子、衔铁、涡流盘、波纹管和下拉杆均为运动部件，它们质量轻，运动速度快，先通过线圈磁通在涡流盘中感应出反向磁场，形成斥力，通过拉杆依次传递到开关动触头，可以快速完成合分闸动作，涡流盘作用力方向与动触头运动方向同轴，无拐臂杠杆，驱动系统力学传递函数简单稳定，动作时间分散度精确，可以在短时间内完成合闸和分闸的操作。
20.3.本发明中，通过环形管和阻隔板的设置，由于底座的内部设置有环形管，环形管的一侧固定连接有连接管，连接管的一端与送气管的底端相连接，环形管的顶端对称设置有多组进风管，每组进风管的顶端延伸至对应固定座的内部，且进风管的顶端均设置有c型管，两个c型管相对设置，且两个c型管的顶端设置有保护盖板，送气管中的冷气通过环形管送入进风管中，随后两个进风管相对吹风，在保护盖板的作用下，冷风的风压就变小了，会缓慢上升，再由于保护盖板的顶端设置有阻隔板，阻隔板的内部倾斜设置有多个倾斜板，冷气中的气态水上升粘附在倾斜板上，冷气继续向上运输，气态水在倾斜板上形成液态水滴落，随后通过出水管排出。
附图说明
21.图1为本发明一种零损耗深度限流保护装置的立体结构示意图；
22.图2为本发明一种零损耗深度限流保护装置中控制柜的剖面图；
23.图3为本发明一种零损耗深度限流保护装置中承重板的立体结构示意图；
24.图4为本发明一种零损耗深度限流保护装置中分隔板的立体结构示意图；
25.图5为本发明一种零损耗深度限流保护装置中固定座的剖面图；
26.图6为本发明一种零损耗深度限流保护装置中阻隔板的立体结构示意图；
27.图7为本发明一种零损耗深度限流保护装置中快速断路器的剖面图；
28.图8为本发明一种零损耗深度限流保护装置中结构示意图；
29.图9为本发明一种零损耗深度限流保护装置中快速断路器的电路示意图。
30.图中：1、底座；101、环形管；102、连接管；2、控制柜；201、电缆配套装置；202、电压传感器；203、穿墙套管；204、电流传感器；3、固定座；301、阻隔板；302、c型管；303、保护盖
板；304、出水管；305、进风管；306、倾斜板；4、快速断路器；401、静触头；402、动触头；403、波纹管；404、密封板；405、上拉杆；406、拉杆绝缘子；407、下拉杆；408、合闸保持永磁铁；409、衔铁；410、分闸保持永磁铁；411、分闸线圈；412、涡流盘；413、合闸线圈；5、筒式换流器；6、限流电抗器；7、送气管；8、制冷装置；9、弧形管；10、导流管；11、微型电机；12、旋转叶片；13、限位板；131、吸热层；132、开口；133、吸水网；14、承重板；15、引导板；16、分隔板；161、固定板；162、流通槽。
具体实施方式
31.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.请参照图1—9所示，本实施例包括底座1，底座1的顶端一侧设置有控制柜2，控制柜2的一侧设置有多个保护装置，控制柜2的内部设置有制冷机构。
35.制冷机构包括送气管7、制冷装置8、弧形管9、导流管10、引导板15和分隔板16，控制柜2的内部底端设置有制冷装置8，制冷装置8的底端设置有送气管7，送气管7的底端延伸至底座1的内部，送气管7的一侧连通设置有弧形管9，在制冷装置8工作时，冷风通过送气管7进入弧形管9，随后再排出，在排出的过程中，部分气态水被弧形管9的形状限制，粘附在弧形管9的内壁上，在重力的作用下向下运输，控制柜2的内部底端另一侧倾斜设置有微型电机11，微型电机11的输出端设置有旋转叶片12，由于温度较低的气体一般都在下方，微型电机11带动旋转叶片12转动，可以更好的带动冷气向上运输，制冷装置8的顶端设置有限位板13，限位板13的内部开设有多个开口132，弧形管9的顶端正上方设置有开口132，且旋转叶片12的中轴线延长后与开口132相交，启动微型电机11可以带动旋转叶片12产生推力带动冷气上升，开口132的内部均设置有倒v型的吸水网133，限位板13的内部设置有吸热层131，冷气通过开口132进入控制柜2的上方，并且冷气在通过开口132时，气态水会粘附在吸水网133上，形成水滴后滴落，吸热层131在冷气的影响下，温度会逐渐降低，并且在后续使用过程中可以缓慢中和外界的热空气，提高了冷气的利用率，限位板13的顶端设置有分隔板16，分隔板16的内部开设有流通槽162，流通槽162的中部设置有固定板161，固定板161的顶端设置有引导板15，引导板15的顶端宽度大于底端宽度，流通槽162的底端设置有导流管10，导流管10的底端延伸至底座1的内部，分隔板16的一侧垂直设置有多个承重板14，限位板13的顶端一侧设置有电缆配套装置201，其中两个承重板14的顶端均设置有电压传感器202，
分隔板16的中部设置有穿墙套管203，穿墙套管203的底端设置有电流传感器204，多个承重板14平行设置，且承重板14的内部沿相同间隔开设有多个散热孔，且散热孔的一侧设置有安装孔，冷气随着风力和压力通过散热孔逐渐向上运输，直至控制柜2的内部顶端，此时凝结的液态水会通过引导板15送至流通槽162中，再被导流管10送出，这样保证了降温效果的同时还减少了液态水对内部元件的影响，利用电流传感器204、电压传感器202和电缆配套装置201可以使得保护装置的内部电路完整，并且提供了一定的安全保障。
36.保护装置包括固定座3、快速断路器4、筒式换流器5和限流电抗器6，固定座3的底端与底座1的顶端相接触，固定座3的内部底端呈凸起状，且固定座3的内部底端对称设置有两个出水管304，出水管304的横截面为u型，且出水管304的一端延伸至固定座3的外部，出水管304的两端高度不同，出水管304延伸进固定座3的一端高于另一端，且两个出水管304沿固定座3的中轴线对称设置，利用u型的出水管304可以帮助排出固定座3内部的水分，固定座3的顶端固定连接有快速断路器4，快速断路器4的外壳的材质为陶瓷，快速断路器4的中部设置有密封板404，密封板404的中部设置有上拉杆405，上拉杆405的顶端设置有动触头402，动触头402的底端两侧对称设置有波纹管403，动触头402的顶端设置有静触头401，上拉杆405的底端设置有拉杆绝缘子406，拉杆绝缘子406的底端固定连接有下拉杆407，下拉杆407的表面设置有衔铁409，衔铁409的顶端对称设置有两个合闸保持永磁铁408，衔铁409的底端对称设置有两个分闸保持永磁铁410，分闸保持永磁铁410的底端设置有分闸线圈411，分闸线圈411的底端设置有涡流盘412，涡流盘412的底端设置有合闸线圈413，其中动触头402、上拉杆405、拉杆绝缘子406、衔铁409、涡流盘412、波纹管403和下拉杆407均为运动部件，它们质量轻，运动速度快，先通过线圈磁通在涡流盘412中感应出反向磁场，形成斥力，通过下拉杆407传递到拉杆绝缘子406中，带动上拉杆405向上移动，从而带动动触头402上升，这样可以快速完成合分闸动作，涡流盘412作用力方向与动触头402的运动方向同轴，无拐臂杠杆，驱动系统力学传递函数简单稳定，动作时间分散度精确，并且合闸控制需要用到合闸储能电容，分闸控制需要用到分闸储能电容，采用储能电容对合闸、分闸两个线圈放电，驱动力强度与电容器储能成正比，电容器储能方式，可输出较大的放电电流，使得开关可在5ms之内分闸，并且采用可控硅控制合闸、分闸操作，对继电保护命令的响应更快，可以在短时间内完成合闸和分闸的操作，快速断路器4的顶端设置有筒式换流器5，筒式换流器5的顶端设置有限流电抗器6。
37.底座1的内部设置有环形管101，环形管101的底端设置有微型管道，微型管道的底端与导流管10的底端重合，环形管101的一侧固定连接有连接管102，连接管102的一端与送气管7的底端相连接，环形管101的顶端对称设置有多组进风管305，每组进风管305的顶端延伸至对应固定座3的内部，且进风管305的顶端均设置有c型管302，两个c型管302相对设置，且两个c型管302的顶端设置有保护盖板303，保护盖板303的顶端设置有阻隔板301，阻隔板301的内部倾斜设置有多个倾斜板306，两个c型管302相对设置，且两个c型管302的顶端设置有保护盖板303，送气管7中的冷气通过环形管101送入进风管305中，随后两个进风管305相对吹风，在保护盖板303的作用下，冷风的风压就变小了，会缓慢上升，再由于保护盖板303的顶端设置有阻隔板301，阻隔板301的内部倾斜设置有多个倾斜板306，冷气中的气态水上升粘附在倾斜板306上，冷气继续向上运输，气态水在倾斜板306上形成液态水滴落，随后通过出水管304排出，进而保证了液态水不影响保护装置的内部元件。
38.本发明的工作原理为：安装好保护装置和控制柜2，在合闸时先通过线圈磁通在涡流盘412中感应出反向磁场，形成斥力，通过下拉杆407传递到拉杆绝缘子406中，带动上拉杆405向上移动，从而带动动触头402上升，这样可以快速完成合闸动作，分闸动作即取消线圈磁通即可，涡流盘412作用力方向与动触头402的运动方向同轴，无拐臂杠杆，驱动系统力学传递函数简单稳定，动作时间分散度精确，并且合闸控制需要用到合闸储能电容，分闸控制需要用到分闸储能电容，采用储能电容对合闸、分闸两个线圈放电，驱动力强度与电容器储能成正比，电容器储能方式，可输出较大的放电电流，使得开关可在5ms之内分闸，并且启动制冷装置8和微型电机11，部分冷气通过开口132进入控制柜2的上方，并且冷气在通过开口132时，气态水会粘附在吸水网133上，形成水滴后滴落，吸热层131在冷气的影响下，温度会逐渐降低，并且在后续使用过程中可以缓慢中和外界的热空气，另一部分冷气通过环形管101送入进风管305中，冷气中的气态水上升粘附在倾斜板306上，冷气继续向上运输，气态水在倾斜板306上形成液态水滴落，随后通过出水管304排出，进而保证了液态水不影响保护装置的内部元件。
39.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。