一种10kV开关的设计方法与流程

技术特征：

1.一种10kV开关的设计方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1.计算构成晶闸管阀所需的晶闸管单元的数量；

步骤2.分别选取构成所述晶闸管单元所需的静态均压电阻、动态均压电容和动态均压电阻；

步骤3.将所述静态均压电阻、动态均压电容和动态均压电阻均与晶闸管组件并联，进而组成所述晶闸管单元；所述晶闸管组件包括2个并联且方向相反的晶闸管；

步骤4.串联所述晶闸管单元，进而组成所述晶闸管阀；

步骤5.依次连接的第一隔离刀闸、所述晶闸管阀、电流互感器和第二隔离刀闸；所述第一隔离刀闸与母线连接；所述第二隔离刀闸与接地电源连接。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1，包括：

根据晶闸管阀在运行过程中的最大电压及单层晶闸管的电压限值，得到所述晶闸管阀不导通时的阀端电压的表达式如下：

$\frac{V_{\max }}{n}\×f_v\×f_s\≤V_{\mathrm{BOD}}---\left(1\right)$

进而计算得到晶闸管单元的数量n的取值范围，并选取该取值范围中的n的值；其中，V_max为晶闸管阀的最大阀端电压；f_v为电压分布因子；f_s为设计安全因子；V_BOD为单层晶闸管正向击穿的电压限值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤2，包括：

2-1.根据晶闸管的静态特性，选取所述静态均压电阻；

2-2.根据所述晶闸管的反向恢复电荷的最大差值及最大阀端电压，选取所述动态均压电容；

2-3.根据回路电感与所述动态均压电容，选取所述动态均压电阻。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤2-1，包括：

根据所述晶闸管的静态特性，需使得流过所述静态均压电阻的电流大于所述晶闸管的漏电流；因此，需选取的所述静态均压电阻R_P的阻值为：

$R_P\≤(\frac{1}{K_u}-1)\frac{U_{\mathrm{RRM}}}{I_{\mathrm{RRM}}}---\left(2\right)$

需选取的所述静态均压电阻R_P的最大功率值P_P为：

$P_P=\frac{K_p{\left(\frac{V_{\max }}{n}\right)}^2}{R_P}---\left(3\right)$

K_u为均压系数；U_RRM为所述晶闸管的额定重复峰值电压；I_RRM为与U_RRM对应的漏电流；K_p为计算系数。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤2-2，包括：

根据所述晶闸管的反向恢复电荷的最大差值及最大阀端电压，得到需选取的所述动态均压电容C的取值范围为：

$C\≥\frac{\mathrm{\Δ}{Q}_{\max }(n-1)}{V_{\max }(\frac{1}{K_u}-1)}---\left(4\right)$

ΔQ_max为所述晶闸管反向恢复电荷的最大差值；Ku为均压系数。

6.如权利要求3至5任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤2-3，包括：

根据回路电感L与所述动态均压电容C的电容值，得到需选取的所述动态均压电阻R_s取值范围为：

$0\≤R_s\≤2\sqrt{\frac{L}{C}}---\left(5\right).$

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4之后，包括：

在所述晶闸管阀上连接避雷器。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5之后，包括：

a.在所述第二隔离刀闸与所述接地电源之间安装接地显示器；

将所述第一隔离刀闸和所述第二隔离刀闸均安装在隔离出线柜内；

b.将所述晶闸管阀竖直安装在竖直放置的矩形的阀柜中；

c.在所述阀柜的上端盖板安装轴流风机；在所述阀柜的下端盖板安装进风口。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤b，包括：

b-1.在所述阀柜内侧的底板上设置槽钢，并将晶闸管阀的底端安装在所述槽钢中；

b-2.将所述晶闸管阀的侧壁与所述阀柜内侧的侧壁用绝缘子固定连接。