大容量高速开关装置(FSR)的原理分析及应用探讨
大容量高速开关装置(FSR)的原理分析及应用探讨
大容量高速开关装置（FSR）的原理分析及应用探讨[摘要]文中阐述了大容量高速开关的原理接线及技术参数，对大容量高速开关与断路器的分断性能进行对比分析，介绍了大容量高速开关的几种工程应用方案。
[关键词] 大容量高速开关断路器短路电流开断能力1.原理分析大容量高速开关（FSR）又被称为故障电流限制器、快速开关、高速限流保护开关、限流保护器、FCL（Fault Current Limiter）等。
主要作用是在短路电流未上升到峰值之前，将其高速开断。
FSR原理接线图见图1。
图中高压载流桥体FS和特种高压限流熔断器FU在电气上是并联的，由于前者电阻为微欧级，后者电阻为毫欧级，故正常运行情况下，主导流母线中的电流几乎全部流过高压载流桥体FS。
当系统发生短路事故时，特种电流互感器CT检测到短路电流信号，将其传递给电子控制器ZK，由ZK进行信号的分析和处理。
若短路电流信号超过整定值，ZK将发出点火信号，通过高压脉冲变压器MB，使高压载流桥体FS在几百微秒的时间内高速断开；在其断口开断的过程中，故障电流转移到特种高压限流熔断器FU中，由FU 最后开断短路电流，切除故障。
在FU熔断过程中，线路上可能会产生瞬时过电压，此时高能氧化锌电阻FR对其进行限压。
各部分的动作时序如图2所示。
图2中t=0 短路故障发生；t=t1电子控制器探测到故障并建立点火信号；t=t2快速隔离器打开，电流转移到熔断器中；t=t3熔断器开始起弧；t=t4熔断器内电弧熄灭，故障电流被彻底开断，(t3～t4)为熔断器的燃弧时间。
由此可见，在预期短路电流远未发展到峰值之前，短路电流已经被高速切断。
实际通过电力设备的短路电流的峰值ic在第一个半波被限制到预期短路电流峰值的（15～45）%，短路电流的持续时间为5 ms左右，保护了电力系统主设备免受损坏。
大容量高速开关的技术参数见表1。
序号项目单位技术参数1额定电流（有效值） A 1000，2000，3000，4000 2额定电压（有效值）kV12203额定频率Hz50/604额定预期短路开断电流（有效值）kA 50，63，120，2005额定绝缘水平工频（有效值）kV 23425095雷电（峰值）kV 6075901856主回路直流电阻μΩ <407截止电流/预期短路电流峰值I15～458动作电流整定范围（有效值）kV 5kA～60kA2.大容量高速开关与断路器的比较断路器的开断时间约为60～200ms；断路器开断过程中不限流，虽可切除短路故障，但发电机或变压器等设备因经受不住短路电流电动力的冲击，仍有可能损坏；普通断路器开断能力很有限,额定短路开断电流小于50kA，在发电机出口等很多情况下不能满足要求；采用开断能力特大的发电机断路器则价格非常昂贵，而且发电机断路器也无限流功能。
FSR大容量高速开关在25MW发电机中的应用
２１ ｄ ． ｌ点发 生三相 短路 故障
，
一 ～
３ 主变压器
ｒ … ＿ ５ Ｖ／ｋ ３ｋ ６Ｖ
最大运行方式 下电抗标么值 （ 未与 ＦＲ并联 Ｓ
使用情 况 下 ）Ｘ＊ａ ＝０ ３６ ，在 ｄ ｍｌ ．２５ ｘ １点 发 生 三相
路器 的 额 定 电 流 为 ４ ０ Ａ、额 定 电 流 开 断 能 力 ００
ｆ～ ｉ １ ｊ路定 一ｌ 断额断 — ～ 器开
，
电流 为３ ．ｋ １ Ａ ５
５ｋ ０ Ａ外 ，其它 所有 出线 断路 器 的额定 电流 均 为 １５ Ａ、额 定 电流开 断能力 ３ ．ｋ ２０ １３ Ａ。
器 、Ｆ Ｌ （ ａｌＣ ｒ ｎ ｉ ｒ 等 。主 要 作 用 是 Ｃ Ｆｕｔ ｕｒ ｔＬｍｉ ） ｅ ｅ
短电为 云ｉ 路 流 Ｉ ×＿ 了 １
电流 为 ２ ． ｋ ３ ５ Ａ。
３Ａ 中 电 ９， 发 ｋ其
在短路 电流未上升到峰值之前 ，将其高速开断。 ３ １１ 大容量高速开关装置的构成 （ ３ ．． 图 ）
（ ｈ ｈ ｒ ａ Ｐ ｗ ｒ ｌ ｔ Ｔ ｅＴ ｅｍ ｌ ｏ ｅ ａ ） Ｐ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓｐ ｐ ｒ ｍａｎｌ ｒ ｓ ｎ ｓ ｔｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓｉｓ ｏ Ｓ ，ｉｓｗｏ ｋ ｎ ｒｎ ｉｌ ｓ ａ ｄ ｐ ｒｏ ａ ｃ — ｓｒ ｃ ： ｉ ａ ｅ ｉ ｙ ｐ ｅ ｅ ｔ ｈ ｈ ｒ ｃｅ ｉｔ ｆＦ Ｒ ｃ ｔ ｒ ｉ ｇ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｎ ｅｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｍ ｎ ｌ ｓｓｏ ｈ ｎ ｔｐａ ａ ｔｒ ｓｗｅｌａ ｔ ｓ ｇ ｅ ｕ ｔ ｎ ２ ａｙ ｉ ｆｔ ｅ ｕ ｉ ｒ ｍｅｅ ｓａ ｌ ｓ ｉｓｕ ａ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｉ ５ＭＷ ｕ ｂ ・ ｎ ｔ ｔ ｒ ｏ ｕ ｉ．
大容量高速开关装置及其应用
大容量高速开关装置及其应用引言随着电子设备的普及和自动化控制技术的进步，对于各种电气装置的性能要求也在不断提高。
其中一个关键的要求是电气设备需要快速高效地处理高功率的电路，尤其是在大容量的负载下工作。
针对这一需求，大容量高速开关装置的应用显得越来越重要。
大容量高速开关装置的概念大容量高速开关装置是一种额定电流和电压能力较高的电子开关设备，其主要用途是开启或关闭电路。
这种装置的优点主要表现在如下几个方面：1.快速的响应速度：大容量高速开关装置可以在极短的时间内完成开启或关闭电路的操作，关键时刻不会浪费任何时间。
2.高承受电流：由于在负载电路中经常存在较大的电流流通，因此大容量高速开关装置需要能够承受较大的电流负载，以保证电路的安全性。
3.轻松控制：大容量高速开关装置使用的控制信号可以通过数字电路或者模拟电路控制。
大容量高速开关装置的类型根据其大容量高速开关装置的不同类型，可以分为以下四种形式：1.晶闸管型：晶闸管型大容量高速开关装置可以承受很高的电流，但是切换速度较慢，因此适用于低频负载。
2.绝缘闸型：绝缘闸型大容量高速开关装置具有响应速度快、电流大、高频率的优点，但是价格较高。
3.金属氧化物半导体场效应管型：金属氧化物半导体场效应管型大容量高速开关装置是一种价格低廉的设备，适用于低压、高功率负载的需要，缺点是灵敏度比较低。
4.二极管型：二极管型大容量高速开关装置的特点是结构简单、价格低廉，但是需要采用两个器件工作时，存在功率损失问题。
大容量高速开关装置的应用领域大容量高速开关装置已经广泛应用于航空、工业自动化控制、军事、能源等领域，以下是三个典型的应用案例：1. 飞机发动机控制系统在飞机发动机控制系统中，大容量高速开关装置广泛应用，因为它可以帮助实现高度可靠性和精确控制，同时能够承受高温高压环境。
2. 电力电子变换器电力电子变换器是现代电力电子技术的核心，而大容量高速开关装置则是变换器中关键器件之一。
大容量高速开关在工厂的应用
大容量高速开关在工厂的应用摘要:文章主要介绍大容量高速开关的结构特点及工作原理，阐述选用大容量高速开关在化工企业供用电系统扩能改造带来的好处，并对其在节能方面的性能加以分析。
关键词：大容量高速开关；FSR；电抗器；节能；一、概述热电厂主要负责集团公司马场坪工业园区的生产供汽、供电，是典型的热电联产型自备电厂，供电主要以6kV系统与电网并列。
其高压一次系统简图见图1。
图1其中发电机2F额定容量为15MW，出线由真空断路器DL与XKK-6-2000-8型电抗器并联连接到6kV母线。
正常运行时真空断路器断开，电抗器投入运行。
二、系统存在的问题在工厂扩能改造中为了限制6kV母线的短路电流，在发电机2F出线串联了一个2000A、8%的限流电抗器，虽然可以限制短路电流，但不可避免地也带来一些问题：①解决工厂扩能改造时断路器开断容量不足的问题。
②正常运行时电抗器上产生电压降，而这个电压降随负荷的变化而变化，给调节供电电压质量造成困难。
③较大电动机启动时，电抗器上的电压降会加剧，将影响其他负荷的运行。
④电抗器长期串联在供电系统中，将产生巨大的电能损耗。
⑤电抗器强大的漏磁场，使周围的金属构架、钢筋混凝土产生附加热损耗和振动，影响使用寿命。
同时强大的漏磁场将使通信系统及计算机监控系统受到严重干扰。
三、解决方案取消原有的真空断路器DL，采用大容量高速开关（FSR）与电抗器并联（图2）。
正常运行时负荷电流全部从FSR 流过，由于FSR 具有限流性及动作的快速性，对于上述原系统存在的问题将得到解决。
1. FSR的基本结构如图3所示，它由桥体FS、熔断器FU、非线性电阻FR及测控单元组成，各部分作用如下。
FS：正常时流过工作电流，短路时在0.15ms内快速断开。
FU：桥体断开后全部短路电流转移到熔断器，在0.5ms以内熔断，并产生足够的弧压。
FR：熔断器熔断时产生的弧压使其导通，吸收磁能，并把开断时的过电压限制在允许的范围内。
FSR原边反馈反激式变换器及原理
FSR原边反馈反激式变换器及原理FSR（Flyback Switching Regulator）原边反馈反激式变换器是一种常见的开关电源拓扑结构，可以同时实现输入输出电压的隔离和转换。
本文将详细介绍FSR原边反馈反激式变换器的工作原理及其特点。
[图片]在FSR原边反馈反激式变换器中，电源输入通过变压器的一侧加入，并由输入电容进行滤波。
控制IC产生的PWM信号控制MOSFET的开关，将输入电压转换为短暂的高功率矩形脉冲，并传输给变压器。
由于变压器的变比，高功率脉冲信号被变压器转换为低功率矩形脉冲信号，然后通过输出二次侧的整流和滤波电路得到所需的输出电压。
1.输入滤波和整流：电源输入先通过输入电容进行滤波，降低电源噪声。
然后，经过整流电路将交流输入转换为直流输入。
2.反激开关：控制IC通过控制频率和占空比产生PWM信号，控制功率MOSFET的通断。
当MOSFET导通时，电源输入电源通过变压器传递到输出端；当MOSFET截止时，输出端的电压会产生反向电压，称为反激。
3.变压器：变压器是FSR变换器的核心组件。
它以一定的变比将输入电压转换为输出电压。
当功率MOSFET导通时，输入脉冲能量被储存在变压器的磁场中；当MOSFET截止时，储存在磁场中的能量通过变压器的绕组耦合到二次侧，并转换为输出电压。
4.输出整流和滤波：由于输出是交流信号，需要进行整流和滤波处理，将其转换为直流输出。
通常，采用整流二极管和输出电容来实现。
1.隔离性：由于变压器的存在，输入与输出之间具有隔离性，使输出与输入之间不会存在电气连接。
这保证了输出的安全性和稳定性。
2.最小化元件数量：FSR变换器相对于其他开关电源结构，所需元件数量较少，减小了系统的复杂性。
3.简化控制电路：FSR变换器采用原边反馈控制方式，可实现电流和电压双回路控制，简化了控制电路的设计。
4.可实现多输出：FSR变换器可通过变压器的设计来实现多种输出，满足不同应用的需求。
大容量高速开关(FSR型)在电厂生产中的应用
工程 质量 与管理
大容 量高速开关 （ Ｆ Ｓ Ｒ 型） 在 电厂 生产 中的应用
陈汉 泉
湖 南省 工 业 设 备 安 装 有 限公 司
摘要： 本 单位 承建 施 工 的江苏 某 化工 热 电项 目中， 采 用 电抗器 和Ｆ Ｓ Ｒ型大 容 量高速 开 关相 配 合使 用 的一 次系 统 ， 本 文分 析 了Ｆ Ｓ Ｒ 型大容量高速开关节此系统 中的功能和应用。
（ ５ ） 电抗 器 １ ｝ ｝Ｕ ｅ ＝ ６ ． ３ ｋ Ｖ， Ｉ ｏ ＝ ２ ０ ０ ０ Ａ， 电抗 百分 值 为 １ ２ ％。 （ ６ ） 电抗器 ２ ＃ｕ － ６ ． ３ ｋ Ｖ， ｋ ＝ ３ ０ ０ ０ ａ ， 电抗百 分值为 １ ２ ％。见如下 一次 系统图 ：
１ ． ２短路 电流计 算 ：
计 算 短路 电流 ，系 统 提供 的短 路 电流 按 无 限大 电源不 考 虑 周 期 分量 衰
大容量高速开关装置及其应用
大容量高速开关装置及其应用1概述开关又称断路器，是电力系统中最重要的电力设备之一。
它在电网中的基本任务是：第一，根据电网运行的需要，将一部分线路或电力设备投入或退出运行，以此对电网的运行方式进行控制，在这种情况下，开关的触头承载的是负荷电流；第二，当线路或电力设备发生故障时，开关可将故障部分从电网中快速切除，以保证无故障部分正常运行，保护电网的安全，此时，开关的触头承载的是故障电流或短路电流。
短路电流的最大峰值往往出现在第一个周波内，而且非周期分量很大，通常几个周波内不过零。
同时，断路器的动作时间相对于故障发生的时刻有一定的滞后，再加上继电保护所形成的时间差，在开断时间内短路电流的峰值已经数次冲击发电机、断路器和变压器等被保护设备，经过几次重大事故，就有可能造成设备的损坏，进而增加运行维护和检修的成本。
另外，断路器正常工作时的额定电流与发生短路故障时的短路电流相差过大，尤其是现代电力系统容量的不断增大，短路电流值也不断上升，强大的短路电流产生的电动力破坏性更大，断路器必须按照开断短路电流进行选择，设备、线路及断路器本身就要求设计有足够的热稳定、动稳定裕度，设备的投资就会加大，造价过高。
因此，随着电力系统的不断发展，越来越需要断路器能够在故障瞬时就发现并以最快的速度切断短路电流，避免被保护设备及开关本身受到巨大的热冲击和电动力作用。
2大容量高速开关装置的构成与原理2．1大容量高速开关装置的构成大容量高速开关装置由桥体FS、高压限流熔断器FU、非线性电阻FR及测控单元组成，简称FSR。
2．1．1桥体桥体与高压限流熔断器、非线性电阻并联运行。
桥体内包含爆炸装置和载流导体，桥体的设计电阻为高压限流熔断器的几十分之一，因此正常时从桥体中流过的电流为从高压限流熔断器中流过的电流的几十倍，而工作电流基本为两者之和，在不增加高压限流熔断器额定电流的情况下，整个装置的额定电流得到了提高。
短路时，测控单元发出的脉冲信号点燃爆炸装置，在0.15ms~0.2ms后载流导体从中部断开，在爆炸冲击力的作用下，分开的载流导体向六个方向卷曲，形成隔离断口，将电流转移至高压限流熔断器。
大容量高速开关使用说明书-FSR
In 为变压器的额定电流
12 为变压器合闸时的冲击电流倍数
2） 最小动作电流曲线 最小动作电流曲线的选择原则是避开断路器开断电流范围内的短路电
流，同时还要避开设备合闸时的冲击电流，还要从要保护设备的动稳定和热 稳定的角度来考虑。
A）大容量高速开关安装在发电机出口处 最小动作电流曲线= K*1.3*√2*Insin(18t) K=1.1～1.4 为安全系数
正常工作时，面板上的工作指示灯亮，其余指示灯均不亮；当 FSR 动作时，
分闸、动作指示灯亮，报警指示灯不亮；如果报警指示灯亮，而动作指示灯
A） 大容量高速开关安装在发电机出口处
6
大容量高速开关装置（FSR）使用说明书
电流值=K*1.3*√2*In
第 7 页 共 15 页
K=1.1～1.2 K 为安全系数 In 为发电机的额定电流
1.3 为发电机允许过电流倍数
B） 大容量高速开关安装在厂用变高压侧
电流值=K*12*√2*In
K=1～3 K 为安全系数
靠性，采用 3 块采样模块进行采样处理。
对三块采样模块输出的动作信号进行判断，若三块采样模块有二块以
上发出动作信号则表决模块发动作信号给触发板；同时对三块采样模块和自
身的器件进行监控.其工作原理如图 8 所示。
1#采样动作信号
动作
运
信号
算
2#采样动作信号
器
3#采样动作信号
工作
信号
监控 1#~3#采样板
监控芯片
报警 信号
图 8 采样板工作原理
9
大容量高速开关装置（FSR）使用说明书
3） 电源板
第 10 页 共 15 页
这块板的作用是给整个控制器提供电源，同时对各种动作、工作、报警
FSR大容量高速开关操作指导书
FSR大容量高速开关装置操作指导书编写：审核：批准：2004年9月27日1.概述我厂#2厂高变高压侧开关采用安徽凯立科技股份有限公司生产的FSR大容量高速开关装置（简称FSR装置），该装置由爆炸桥体FS、熔断器FU、非线性电阻FR、大容量高速开关控制器、三相过电压保护器TBP及一台真空断路器等组成。
#2厂高变高压侧的182开关即指此真空开关，正常情况下的停送电操作均时桥体FS在0.15ms之内快速断开，全部短路电流转移到熔断器FU上，导致熔断器FU 在0.5ms以内熔断，同时发出跳#2厂高变高、低压侧开关信号，并产生足够的弧压，这个弧压能使非线性电阻FR导通，吸收磁能，并把开断时的过电压限制在允许范围内。
发生短路时，测控单元根据检测出的电流及依据该电流计算出的电流变化率，判断故障并向桥体发出分断信号。
2.设备规范型号：TBP-B-12.7F/85，其中TBP-B表示型号，12.7表示额定运行电压为12.7kV，F表示硅橡胶绝缘外套，85表示相间距离为85mm。
2.2.3其它设备规范3.1 FSR装置及控制器上各电源及信号指示灯指示正确；3.2真空开关的分合闸位置及储能指示正确；3.3 FSR装置内三相熔断器完好，撞棒位置端正，无损坏迹象，未顶出；4.1.3照明开关：开关柜内照明电源开关；4.1.4断路器储能指示灯：真空开关储好能时亮；4.1.5电源指示灯：182开关控制保险放上及#2厂高变保护屏操作箱电源（5QC）小开关合上时亮；4.1.6 FS动作指示灯：爆炸桥体FS动作时亮；4.1.7 FS报警指示灯：FSR开关装置内部故障时亮；4.1.8工作指示灯：大容量高速开关控制器投入运行时亮；4.1.9断路器合闸指示灯：真空开关在合闸状态时亮；4.1.10断路器分闸指示灯：真空开关在分闸状态时亮。
4.2大容量高速开关控制器面板按钮及指示灯4.2.1动作复位按钮：爆炸桥体FS动作后用此按钮进行信号复位；4.2.2动作指示灯：爆炸桥体FS动作时亮；4.2.3报警指示灯：FSR开关装置内部故障时亮；4.2.4直流电源指示灯：控制器直流电源小开关合上时亮；4.2.5交流电源指示灯：控制器交流备用电源小开关合上时亮；4.2.6工作电源指示灯：控制器直流或交流电源小开关合上且前面板电源开关合上时亮；5.操作规定5.1运行中对FSR装置的检查项目通过其上的窥视孔进行，禁止在开关运行中打开柜门；5.2真空开关及FSR装置前面板上的手动分、合闸按钮一般情况下禁止使用，只有在远方操作失灵的情况下才能在就地使用大容量开关装置前面板上的手动分闸按钮进行真空开关的分闸操作，且开关柜门必须关上；5.3正常情况下，FSR装置上柜门内的182开关储能开关、控制器交、直流电源开关、开关柜照明电源开关等均在合上位置，FSR装置装置停运转冷备后将之打至断开位置；面板上的照明开关正常情况下在断开位置，当需要检查柜内设备时将之合上；5.4运行中或正常停送电时，运行人员禁止打开控制器后柜门，控制器中的插件禁止插拔；5.5 FSR装置控制器退出运行后，不会对FSR装置主回路的正常运行产生影响，但会失去在短路时引爆桥体FS的保护作用；5.6在对FSR装置进行停电或检修工作时严禁撞击桥体FS；5.7在对FSR装置进行检修工作前应将控制器电源切断，以防短路引爆电雷管；5.8真空开关的操作维护及运行检查项目执行《电气运行规程》中相关部分的规定；6.异常处理6.1“FSR动作”光字牌：应立即检查#2厂高变负荷及电流到零，182开关在分闸位置，FSR装置及其控制器面板上“FS动作指示灯”、“动作指示灯”亮，将#2厂高变FSR装置转冷备，作好记录并联系检修处理。
fsr2.0原理 -回复
fsr2.0原理-回复什么是fsr2.0原理？FSR（Force Sensitive Resistor）是一种力敏感电阻器，用于检测物体施加在其表面的压力及变形。
FSR2.0是一种针对力敏感电阻器的进一步改进和优化。
它具有更高的灵敏度和更广的应用范围，广泛用于人机交互、健康监测、智能家居等领域。
这篇文章将逐步解析FSR2.0的原理，从其结构和工作原理、材料特性、应用领域等方面进行探讨。
首先，我们来了解FSR2.0的结构和工作原理。
FSR2.0由两层薄膜材料构成，其间填充有微小导电颗粒。
当施加压力或力量作用于FSR2.0表面时，导电颗粒之间的接触面积发生变化，从而改变了材料的电阻值。
换句话说，当施加的压力增大时，FSR2.0的电阻值减小；当压力减小或消失时，电阻值增大。
这种特性使得FSR2.0能够通过测量电阻值的变化来检测物体施加的力量。
接下来，我们来了解FSR2.0的材料特性。
FSR2.0使用的材料主要是导电薄膜和微小导电颗粒。
导电薄膜通常由聚合物复合材料制成，具有良好的柔韧性和导电性能。
微小导电颗粒通常由碳纳米管或金属纳米粒子等材料组成，具有良好的导电性能和可压缩性。
这些材料的选择和配比对FSR2.0的灵敏度和稳定性有重要影响，因此需要进行精确的材料设计和制备工艺。
随着技术的不断进步，FSR2.0在人机交互、健康监测、智能家居等领域的应用越来越广泛。
在人机交互方面，FSR2.0可用作触摸屏、手势识别和力反馈装置，实现更为精确和自然的人机交互体验。
在健康监测方面，FSR2.0可用于测量心率、呼吸频率和睡眠质量等生理信号，为健康管理提供便利。
在智能家居方面，FSR2.0可用于智能家居装置的触控开关、安全监测和智能家居控制，提供更智能和便捷的家居体验。
总结起来，FSR2.0是一种力敏感电阻器的进一步优化和改进版本，具有更高的灵敏度和更广的应用范围。
通过测量电阻值的变化，FSR2.0能够检测物体施加的压力和力量。
大容量高速开关装置在电力系统中的应用与节能
大容量高速开关装置在电力系统中的应用与节能摘要：本文介绍了在发电厂电力系统中，为了限制短路电流而采用串联电抗器所带来的问题，重点描述了解决其问题的方案及其优点，并通过工程实践介绍了大容量高速开关(FSR)在与电抗器并联中所起的节能作用。
关键词：串联电抗器，FSR大容量高速开关。
1前言有些发电厂的发电机电压母线上接有容量不大的厂用电负荷或直配馈线线路。
有些变电所接有负荷不大的供电线路或所用电负荷，按照系统实际短路电流来选择这些出线断路器往往不经济；并且断开容量较小的断路器，价格随断开容量的不同其差别较小，而断开容量较大的断路器，价格随断开容量的不同差别则很大。
例如，断开容量为25kA的断路器每台价格为2.2万元左右，断开容量为31.5kA的断路器每台价格为2.5万元左右；而断开容量为40kA的断路器每台价格为5.3万元左右，断开容量为50kA的断路器每台价格则高达8.5万元左右。
目前大容量断路器生产厂家较少，而且短路电流达到某种程度时，也找不到相应的断路器，所以，在短路容量比较大的系统中，就选择断路器而言，经济上造成浪费，实施上造成困难。
为此需要采用串联电抗器来限制短路电流，这样不仅可以降低短路电流对系统的冲击，同时可以降低断路器的额定开断容量，节约投资1费用。
但是串入限流电抗器后却带来了如下的问题：（1）正常运行时在电抗器上产生电压降，而这个电压降随负荷的变化而变化，从而给调节供电电压、保证供电质量造成困难；（2）较大电动机启动时，电抗器的电压降会加剧，影响其他负荷的运行；（3）电抗器长期串联在供电系统中，将产生巨大的电能损耗；（4）电抗器强大的漏磁场，使周围的金属构架、钢筋混凝土产生附加热损耗和振动，影响电抗器的运行寿命。
2解决问题的方案2.1解决思路为了解决以上这些问题，经过技术咨询和实地考察，发现利用国内一种大容量高速开关装置（简称FSR装置）可消除串联电抗器所带来的一系列影响。
具体解决方法是将FSR装置并联在电抗器两端，如图2。
大容量高速开关装置FSR在供电系统中的应用
大容量高速开关装臵FSR在供电系统中的应用摘要：文章主要介绍了大容量高高速开关FSR装臵的原理、特点以及在实际应用中参数的选定。
并以实际应用为例说明了采用FSR可以大大提高整个供电系统的可靠性。
关键词：电抗器；高压断路器；大容量高速开关装臵（FSR）1 前言许多企业的供电系统经过扩建增容以后，供电能力得到了增强。
但由于系统扩容，系统内部出现断路器开端能力不足的问题。
以某厂110kV变电所为例，主变6kV侧母线在最大运行方式和最小运行方式下短路电流分别为37kA和30kA，在选择高压断路器时就要考虑选取断流能力为40kA甚至50kA，往往很不经济。
为此需要采用串联电抗器的方法来限制短路电流。
目前大多数应用中的高压电抗器为干式铁芯电抗器，从运行情况看，存在的主要问题是：（1）热稳定性差，长时间投入运行，容易发热，容易造成隐患；（2）电抗器长期串联在供电系统中，因其阻抗大，将产生巨大的电能损耗；（3）较大电机启动时，电抗器上的压降加剧，将影响其他负荷的正常运行；（4）正常运行时在电抗器上产生的压降随负荷变化，给调节电压质量造成困难；（5）电抗器的涡流损耗致使电抗器支柱发热，严重影响其安全稳定运行；（6）电抗器强大的漏磁场，将使周围的金属构架、钢筋混凝土产生附加损耗和振动，影响混凝土基础和厂房寿命。
2 某公司110kV供电系统存在的问题某公司110kV专用变电所系统一次主接线如图1所示图 12.1 系统参数和短路电流分析系统阻抗图如图2所示图2基准参数选取S B=100MVA，U B=6.3kV，I B=9.16kA，以6kV母线为短路电流计算点d1。
2.1.1主变低压侧串联高压电抗器的情况在最大运行方式下电抗标幺值X*max =0.58489Idmax＝I j÷X*＝9.16÷0.58489＝15.67（kA）；在最小运行方式下电抗标幺值X*max =0.674Idmax＝I j÷X*＝9.16÷0.674＝13.6（kA）；2.1.2主变低压侧不串联高压电抗器的情况在最大运行方式下电抗标幺值X*max =0.323176Idmax＝I j÷X*＝9.16÷0.323176＝28.34（kA）；在最小运行方式下电抗标幺值X*max =0.4123Idmax＝I j÷X*＝9.16÷0.4123＝22.22（kA）；由于6kV母线侧在无电抗器限流的作用下短路电流最大可达28.34kA，对于出现断路器的选型及开断能力都施加了压力，既不能保证经济性，又不能保障可靠性，所以在主变6kV出线侧串入高压电抗器是必须的。
fsr2.0原理 -回复
fsr2.0原理-回复FSR（Force Sensitive Resistor）是一种力敏感电阻器，它的原理基于材料的电阻随受力的大小而发生变化。
FSR 2.0是对传统FSR的改进和升级，它在材料选择、灵敏度与响应速度等方面都有所改善。
本文将逐步回答关于FSR 2.0原理的问题，以帮助读者了解其工作原理以及应用领域。
第一部分：FSR的基本原理FSR是一种弯曲或压力敏感电阻器，由导电材料和绝缘材料组成。
导电材料通常是导电聚合物，它的电阻随着受力的施加而改变。
当外力作用于FSR 上时，导电聚合物材料被压缩或拉伸，导致电阻值发生变化。
这种变化与施加在FSR上的力成正比。
FSR一般具有很高的灵敏度和响应速度，对于微小的力信号也能够非常准确地检测和测量。
第二部分：FSR 2.0相对于传统FSR的改进FSR 2.0在材料选择、灵敏度和响应速度等方面进行了改进。
首先，传统FSR使用的是导电聚合物材料，而FSR 2.0采用了新型的纳米材料。
这些纳米材料具有更高的导电性能和更快的响应速度，能够更准确地检测和测量受力情况。
其次，FSR 2.0还加入了微处理器和传感器，使其能够与其他设备进行通信和数据处理。
这使得FSR 2.0在应用领域的扩展性更强，可以与机器人、虚拟现实设备等进行无缝连接。
第三部分：FSR 2.0的工作原理FSR 2.0通过与外部电路连接来工作。
当外力作用于FSR 2.0上时，导电材料被压缩或拉伸，导致电阻值发生变化。
这个变化通过外部电路传递给微处理器，微处理器进行数据采集和处理，根据预先设定的算法将数据转化为力的大小。
通过连接的显示设备，用户可以直观地看到力的大小或进行更高级别的数据处理。
第四部分：FSR 2.0的应用领域由于FSR 2.0具有高灵敏度、快速响应和易于集成等特点，它在许多领域中都有广泛的应用。
首先，在医疗领域，FSR 2.0可用于测量病人的压力分布，帮助医生及时了解和调整康复训练的效果。
大容量高速开关(FSR)在某纸厂热电厂中的运用
大容量高速开关(FSR)在某纸厂热电厂中的运用
余向东;周诚
【期刊名称】《黑龙江造纸》
【年(卷),期】2009(037)003
【摘要】相对于传统的断路器保护方式,大容量高速开关(FSR)具有很强的的速动性和限流性,如果能在电网中的重要回路和关键点灵活运用,可以起到很好的限制短路电流的效果.
【总页数】4页(P53-56)
【作者】余向东;周诚
【作者单位】武汉精诚土木建筑设计审查有限公司;中国轻工业武汉设计工程公司【正文语种】中文
【相关文献】
1.运用大容量高速开关解决供电系统增容问题 [J], 高峰
2.FSR大容量高速开关在25MW发电机中的应用 [J], 杨爱华;李增光;鞠富道
3.FSR大容量高速开关在攀钢供电网络中的应用 [J], 秦勇
4.FSR型大容量高速开关的应用 [J], 王媚芳
5.大容量高速开关装置FSR在零号变电所的应用 [J], 冯康红
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FSR型大容量高速开关的应用
３ １ 衬 里维护 ．
分数控制在 ０ ５ ， ． ％ 操作稳定后氧气体积分数为
把开断过程中的过电压限制在设备允许的２５倍 ．
１ ４％ 。
（ ）５台 同步 电动 机 ５ＭＷ，ｏｑ＝０ ９ 叼： ４ ｃｓ ￣ ．， ０９ ， ＝ Ｖ， ．８ ６ｋ ＸＩ ０ ； ”＝２ ％ ２台 ２３ＭＷ 同步 电 ． 动机 ，ｏ￣＝ ． ， ｃｓ ０ ９ 叼＝０９ ， ｅ Ｖ，ｄ ２ ％ 。 ｏ ．８ Ｕ ＝６ｋ Ｘ ”＝ ０
０． ５％ ～０． ５ 。 ２ ３％
（） ７ 必须确保冲洗水中的氯离子质量分数 ＜ ２５× ０ 严 禁 短期停 车长 时间 冲洗物 料 。 ． １ ～，
３２ 简体 维护 ． （ ） 压严 格控 制 在 １． １塔 ５ ０～１． Ｐ ， ５ ８Ｍ ａ 压力 出现异 常时立 即采 取紧急 停 车措 施 。
（） ３ 尿素成品中镍质量分数应 ＜ ． ｘ１ ～。 ０３ ０ （ ） 碳 比严 格控 制 在 ３ ２～３ ６ 水 碳 比控 ４氨 ． ．，
制在 ０ ５ ．５～１０ 。 ．０
。５ 在系统停车大检修 中， （） 对合成塔筒体进
行全 面 的保温 与维护 。
（） ６ 静电接地保 护是确保尿素合成塔安全运 行的重要措施 ， 应确保静电接地电阻 ＜ ４Ｑ。
次通电部位包括 ： Ｆ ① ｓ为载流桥体 ， 正常时流过
工作电流， 一旦短路故障发生 ， 则在 ｌｍ 内快速 ｓ 分断； Ｆ ② ｕ为高压 限流熔断器 ， 分断后强大
WKD-FSR讲义
FS桥体的分断元件采 用军用特制雷管，可 靠 性 较 民 用 雷 管 高 10 倍，十年失效率仅 0.1%。 而 发 生 三 相 短 路故障时，只要两相 可靠开断即可（可靠 率达到66.7%即可满足 要求），为确保万无 一失，我公司还对投 运满五年的产品更换 一次分断器。
专用电流互感器
电流信号测量元 件---电流互感器 (CT)采用抗饱和、 暂 态 式 CT, 确 保 输出的故障电流 信号无失真、无 延时。
合肥凯高电气设备有限公司
2
2
SHK-FFSR大容量快速开关装置
FUR简介
组成与结构
原理
WKD-FFSR
应用
可靠性
合肥凯高电气设备有限公司
/FUR简介
高压限流熔断器（FU）的特性---截流 如图三所示，FU中流过短路电流时， 在短路电流ik达到峰值( 2 I )之前便已 K 熔 断 截 流 ， 截 流 值 ip 仅 为 峰 值 的 30~40%，截流时间为1~2ms。 i(kA) 此时断口须吸收的能量为：
/WKD-FSR装置的原理
FUR的局限：额定电流≤500A
测控单元
FS FU FR
如何突破额定电 流小的制约？
达到的技术指标 额定电流：8kA WKD-FSR装置 开断电流：160kA 开断时间：3ms左右
测控单元和CT FS载流桥体
CT
图七(原理图）
FUR组件
FS 桥 体 分 断 后 ， 延时0.5ms截断故 障 电 流 ， 3ms 内 使电流衰减到零， 承担故障开断的 任务。
断路器分侧
40-80ms
燃弧
10-20ms
故障切除时间
80-140ms
系统内设备的动稳定裕度须 按最大短路冲击电流ish考虑
FSR大容量高速开关操作指导书
FSR大容量高速开关装置操作指导书编写：审核：批准：2004年9月27日1.概述我厂#2厂高变高压侧开关采用安徽凯立科技股份有限公司生产的FSR 大容量高速开关装置（简称FSR 装置），该装置由爆炸桥体FS 、熔断器FU 、非线性电阻FR 、大容量高速开关控制器、三相过电压保护器TBP 及一台真空断路器等组成。
#2厂高变高压侧的182开关即指此真空开关，正常情况下的停送电操作时桥体FS 在0.15ms 之内快速断开，全部短路电流转移到熔断器FU 上，导致熔断器FU 在0.5ms 以内熔断，同时发出跳#2厂高变高、低压侧开关信号，并产生足够的弧压，这个弧压能使非线性电阻FR 导通，吸收磁能，并把开断时的过电压限制在允许范围内。
发生短路时，测控单元根据检测出的电流及依据该电流计算出的电流变化率，判断故障并向桥体发出分断信号。
2.设备规范2.1 FSR 装置设备规范分断时间（ms ）型号额定电压（kV ）额定电流（A ）开断电流（kA ）截流时间电流衰减到0时间FSRV 102000100≤1≤32.2 FSR 装置内具体元件设备规范2.2.1 VD4真空断路器设备规范型号额定电压（kV ）额定电流（A ）开断电流（kA ）合闸时间（ms ）分闸时间（ms ）使用寿命（次）VD412200031.555～6733～45300002.2.2三相过电压保护器设备规范型号：TBP-B-12.7F/85，其中TBP-B 表示型号，12.7表示额定运行电压为12.7kV ，F 表示硅橡胶绝缘外套，85表示相间距离为85mm 。
2.2.3其它设备规范设备脉冲变压器MB电流互感器CT爆炸桥体FS高压限流熔断器FU金属氧化物组件FR型号MBJ2-20.00LMZG FS额定电压13.8kV10.5 kV13.8 kV10kV10.5kV 额定电流2000A250A变比9/363000/13.运行中的检查项目3.1 FSR装置及控制器上各电源及信号指示灯指示正确；3.2真空开关的分合闸位置及储能指示正确；3.3 FSR装置内三相熔断器完好，撞棒位置端正，无损坏迹象，未顶出；4.1.3照明开关：开关柜内照明电源开关；4.1.4断路器储能指示灯：真空开关储好能时亮；4.1.5电源指示灯：182开关控制保险放上及#2厂高变保护屏操作箱电源（5QC）小开关合上时亮；4.1.6 FS动作指示灯：爆炸桥体FS动作时亮；4.1.7 FS报警指示灯：FSR开关装置内部故障时亮；4.1.8工作指示灯：大容量高速开关控制器投入运行时亮；4.1.9断路器合闸指示灯：真空开关在合闸状态时亮；4.1.10断路器分闸指示灯：真空开关在分闸状态时亮。
FSR原边反馈反激式变换器和原理
FSR原边反馈反激式变换器和原理FSR原边反馈反激式变换器是一种常见的开关电源拓扑结构。
该结构主要由变压器、功率开关管、控制电路和输出滤波器组成。
FSR原边反馈反激式变换器能够实现DC-DC变换，将一个特定直流电压转换为另一个直流电压。
1.输入电源启动变压器：开关管导通，使电流通过变压器的一端。
随后开关管关断，变压器储存的能量在电流继续流动时释放出来。
2.能量存储:当开关管导通时，电源电压施加在变压器的初级线圈上，产生磁通。
磁通经过绝缘空气间隙传递到变压器的副级线圈，由副级线圈转换为输出电压。
3.反激:当开关管关断时，变压器上的磁场崩溃，产生反向电动势，该电动势使能量通过副级线圈返回输入电源。
这种能量传输称为反激，以维持电源在开关断开状态时电荷平衡。
4.输出电压调节:控制电路监测输出电压，如果输出电压低于预设值，控制电路会相应地减小开关管的导通时间，从而增加输出电压。
当输出电压达到预设值时，控制电路会通过调整开关管的导通时间来维持输出电压的稳定性。
1.较高的转换效率：该变换器利用了变压器储能和反激原理，在能源传输过程中最大限度地减少了能量损耗，从而提高了转换效率。
2.输出电压稳定性：通过控制电路的调节，能够实现对输出电压的精确控制和稳定性。
3.相对简单的设计和制造：该拓扑结构相对简单，制造和维护相对容易。
4.适用于大功率应用：FSR原边反馈反激式变换器适用于较高功率需求的应用，如电视机、电脑等。
然而，FSR原边反馈反激式变换器也存在一些缺点：1.电源波动：在变换器工作时，由于开关管的动作，可能会导致输出端的电源波动。
2.EMI干扰：在变换器开关过程中，可能会产生电磁干扰(EMI)，对其他电子设备产生干扰。
综上所述，FSR原边反馈反激式变换器是一种常见的开关电源拓扑结构，其原理基于能量储存和反激原理。
该变换器具有高效、稳定和适用于大功率应用等优点，但也存在电源波动和EMI干扰等缺点。
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大容量高速开关装置（FSR）的原理分析及应用探讨
1.原理分析
大容量高速开关(FSR)又被称为故障电流限制器、快速开关、高速限流保护
开关、限流保护器、FCL(Fault Current Limiter)等。
主要作用是在短路电流未上升到峰值之前，将其高速开断。
FSR 原理接线图见图1。
图中高压载流桥体FS 和特种高压限流熔断器FU 在电气上是并联的，由于前者电阻为微欧级，后者电阻为毫欧级，故正常运行情况下，主导流母线中的电
流几乎全部流过高压载流桥体FS。
当系统发生短路事故时，特种电流互感器
CT 检测到短路电流信号，将其传递给电子控制器ZK，由ZK 进行信号的分析
和处理。
若短路电流信号超过整定值，ZK 将发出点火信号，通过高压脉冲变
压器MB，使高压载流桥体FS 在几百微秒的时间内高速断开;在其断口开断的
过程中，故障电流转移到特种高压限流熔断器FU 中，由FU 最后开断短路电流，切除故障。
在FU 熔断过程中，线路上可能会产生瞬时过电压，此时高能
氧化锌电阻FR 对其进行限压。
各部分的动作时序如图2 所示。
图2 中
t=0 短路故障发生;
t=t1 电子控制器探测到故障并建立点火信号;
t=t2 快速隔离器打开，电流转移到熔断器中;
t=t3 熔断器开始起弧;
t=t4 熔断器内电弧熄灭，故障电流被彻底开断，(t3～t4)为熔断器的燃弧时间。
由此可见，在预期短路电流远未发展到峰值之前，短路电流已经被高速切断。
实际通过电力设备的短路电流的峰值ic 在第一个半波被限制到预期短路电流峰。