新型橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種故障限流器，特別涉及一種新型橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)的規(guī)模的日益擴(kuò)大，在超高壓系統(tǒng)故障情況下，會(huì)產(chǎn)生非常大的故障電流，現(xiàn)有高壓斷路器難以切除短路故障電流，為了減小故障電流，出現(xiàn)了許多的電流限流器，例如電力電子限流器，電抗限流器和分裂電抗器等，較理想的是超導(dǎo)限流器，目前發(fā)展較快的是橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器。
[0003]基本橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，在電橋中設(shè)置超導(dǎo)電感和偏置電源串聯(lián)組成的限流電路，它利用超導(dǎo)線圈的電感來限制故障電流，通過超導(dǎo)磁體配合整流橋?qū)m(xù)流回路的調(diào)節(jié)控制來實(shí)現(xiàn)限流，且動(dòng)作電流易于整定。這種故障限流器的缺陷是:1)但其在本質(zhì)上是感抗限流，是電感的儲(chǔ)能過程，只能限制故障電流的峰值，對(duì)穩(wěn)態(tài)故障電流的限制非常不明顯。2)橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器的整流橋中的直流偏壓在短路故障時(shí)，會(huì)減少短路電流的限制能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可以限制故障電流的峰值和穩(wěn)態(tài)值的新型橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:包括一電橋，在電橋上設(shè)置一超導(dǎo)電感和偏置電源串聯(lián)組成的限流電路，其特征在于:超導(dǎo)電感、負(fù)荷開關(guān)和偏置電源等依次接在電橋上，一個(gè)負(fù)荷開關(guān)FOLSl和限流電阻R2串接后，一端接偏置電源Ub正極性端，另一端接負(fù)荷開關(guān)FOLS2與超導(dǎo)電感L的連接點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:1)本發(fā)明在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，將直流偏置電壓源斷開，避免直流偏流對(duì)故障電流的限制能力的影響，提高了限流的效果。2)在短路故障時(shí)，本發(fā)明的超導(dǎo)電感和限流電阻串聯(lián)限流，既可限制故障電流的峰值又可限制故障電流的穩(wěn)態(tài)值，提高了限流的效果。3)而且由于短路故障能量主要消耗在限流電阻中，而不是消耗在超導(dǎo)電感上，從而大大降低了低溫系統(tǒng)的功率級(jí)別和運(yùn)行費(fèi)用。4)在系統(tǒng)恢復(fù)過程中，超導(dǎo)電感和限流電阻串聯(lián)形成超導(dǎo)電感的放電回路，可以保證超導(dǎo)電感在0.5個(gè)周波內(nèi)恢復(fù)到正常值，具有快速重合閘性能。5)本發(fā)明在短路故障過程中，只有在短路瞬間出現(xiàn)電流波形跳躍，其后的時(shí)間，電流波形不出現(xiàn)畸變。
[0007]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
【附圖說明】
[0008]圖1為基本橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器的原理圖。
[0009]圖2為本發(fā)明的原理圖。
[0010]圖3為本發(fā)明的線路電流和二極管中電流波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]參見圖2，圖2為本發(fā)明的原理圖。本發(fā)明的超導(dǎo)電感、負(fù)荷開關(guān)和偏置電源等依次接在電橋上，一個(gè)負(fù)荷開關(guān)FOLSl和限流電阻R2串接后，一端接偏置電源Ub正極性端，另一端接負(fù)荷開關(guān)F0LS2與超導(dǎo)電感L的連接點(diǎn)。負(fù)荷開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間低于100 μ s，滿足電力系統(tǒng)重合閘的要求，并增加了限流電阻民用于故障限流。
[0012]新型橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器的工作原理:正常運(yùn)行條件下，負(fù)荷開關(guān)FOLSl閉合，負(fù)荷開關(guān)F0LS2斷開，電阻R2沒有通電流，工作狀態(tài)與基本橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器完全相同。當(dāng)偏置電流高于正常電流的峰值時(shí)，限流器不出現(xiàn)限流現(xiàn)象。
[0013]當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，故障電流的峰值大于或等于偏置電流，超導(dǎo)線圈自動(dòng)串入線路，利用電感限流。負(fù)荷開關(guān)FOLSl和F0LS2檢測(cè)到電路故障信息，負(fù)荷開關(guān)F0LS2在80 μ s內(nèi)自動(dòng)合閘，負(fù)荷開關(guān)FOLSl在10ys內(nèi)斷開(將負(fù)荷開關(guān)F0LS2的合閘時(shí)間整定為小于負(fù)荷開關(guān)FOLSl的開啟時(shí)間，以防負(fù)荷開關(guān)FOLSl和F0LS2產(chǎn)生電弧)。此時(shí)直流偏置電源Ub退出運(yùn)行，限流電阻R2串入線路限流，提高限流器的限流能力。在限流過程中，短路故障能量主要消耗在限流電阻民上，而不是消耗在超導(dǎo)電感上，從而大大降低了低溫系統(tǒng)的損耗。在系統(tǒng)恢復(fù)過程中，超導(dǎo)電感和限流電阻R2串聯(lián)形成放電回路，可以保證超導(dǎo)電感在0.5個(gè)周波內(nèi)恢復(fù)到正常值。由于負(fù)荷開關(guān)FOLS的動(dòng)作時(shí)間小于100 μ s，具有快速重合閘性能?？伸`活選擇限流電阻R2的值，以滿足電力系統(tǒng)擴(kuò)容的需要。
[0014]正常情況下要求限流器不限流，本發(fā)明和基本橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器的工作原理相同。故障情況時(shí)限流器要限流，故障情況線路電流峰值等于或大于偏置電流Itl時(shí)，線路電流和二極管中電流波形示意圖如圖3 (忽略電感的充放電和相位偏移)，二極管中的電流小于O的一對(duì)二極管截止，另一對(duì)二極管導(dǎo)通，超導(dǎo)線圈L自動(dòng)串入限流?？梢娖髟酱螅O管截止部分越小，超導(dǎo)線圈串入限流的部分越小。因此偏流越大，限流效果越差。本發(fā)明在故障情況將直流偏置電源Ub退出運(yùn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器，包括一電橋，在電橋上設(shè)置一超導(dǎo)電感和偏置電源串聯(lián)組成的限流電路，其特征在于:超導(dǎo)電感、負(fù)荷開關(guān)和偏置電源等依次接在電橋上，一個(gè)負(fù)荷開關(guān)FOLSl和限流電阻R2串接后，一端接偏置電源Ub正極性端，另一端接負(fù)荷開關(guān)F0LS2與超導(dǎo)電感L的連接點(diǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器，包括超導(dǎo)電感L,負(fù)荷開關(guān)FOLS1串偏置電源Ub，負(fù)荷開關(guān)FOLS2串限流電阻R2，依次接在電橋上。一個(gè)負(fù)荷開關(guān)FOLS2和限流電阻R2串接后，一端接偏置電源Ub正極性端，另一端接負(fù)荷開關(guān)FOLS1與超導(dǎo)電感L的連接點(diǎn)。新型橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，既可限制故障電流的峰值又可限制故障電流的穩(wěn)態(tài)值，限流效果非常明顯，可應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的短路故障限流。
【IPC分類】H02H9-02
【公開號(hào)】CN104578017
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510034048
【發(fā)明人】張晚英, 張杰峰, 劉東輝, 佘旺, 胡雪峰, 申鴻哲, 趙碩, 劉伯鑫, 劉衛(wèi), 梁杰, 周輝, 黃守道, 王耀南, 李欣然, 黎福海, 羅安, 江亞群
【申請(qǐng)人】湖南大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日