專利名稱：新型橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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)：
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?；緲蚵沸透邷爻瑢?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，是電感的儲能過程，只能限制故障電流的峰值，對穩(wěn)態(tài)故障電流的限制非常不明顯?；脴蚵沸透邷爻瑢?dǎo)故障限流器的整流橋中的直流偏壓在短路故障時，會減少短路電流的限制能力。

發(fā)明內(nèi)容
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。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，其特征在于負(fù)荷開關(guān)F0LS、超導(dǎo)電感L和偏置電源依次串接在電橋上，一個固態(tài)開關(guān)SSTS和限流電阻&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)FOLS與超導(dǎo)電感L的連接點(diǎn)。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，將直流偏置電壓源斷開，避免直流偏流對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，本發(fā)明的超導(dǎo)電感不經(jīng)過整流橋直接串入，并和限流電阻串聯(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?；枚矣捎诙搪饭收夏芰恐饕脑谙蘖麟娮柚?，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，其后的時間，電流波形不出現(xiàn)畸變。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1為基本橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器的原理圖。圖2為本發(fā)明的原理圖。圖3為本發(fā)明的原理圖。
具體實(shí)施例方式參見圖2，圖2為本發(fā)明的原理圖。本發(fā)明中負(fù)荷開關(guān)F0LS、超導(dǎo)電感L和偏置電源依次串接在電橋上，一個固態(tài)開關(guān)SSTS和限流電阻&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)FOLS與超導(dǎo)電感L的連接點(diǎn)，負(fù)荷開關(guān)FOLS和固態(tài)開關(guān)SSTS的動作時間低于100μ s，均滿足電力系統(tǒng)重合閘的要求，并增加了限流電阻&用于故障限流。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)FOLS閉合，固態(tài)開關(guān)SSTS斷開，電阻R2沒有通電流，工作狀態(tài)與基本橋路型HTSCFCL完全相同。當(dāng)偏置電流高于正常電流的峰值時，限流器不出現(xiàn)限流現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生故障時，故障電流的峰值大于或等于偏置電流，超導(dǎo)線圈自動串入線路，利用電感限流。固態(tài)開關(guān)SSTS和負(fù)荷開關(guān)FOLS檢測到電路故障信息，固態(tài)開關(guān)SSTS在80 μ S內(nèi)自動合閘，負(fù)荷開關(guān)FOLS在100 μ s內(nèi)斷開(將固態(tài)開關(guān)SSTS的合閘時間整定為小于負(fù)荷開關(guān)FOLS的開啟時間，以防固態(tài)開關(guān)SSTS產(chǎn)生電弧)。此時直流偏置電源證退出運(yùn)行，限流電阻R2串入線路限流，可降低故障電流，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R2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個周波內(nèi)恢復(fù)到正常值。由于固態(tài)開關(guān)SSTS和負(fù)荷開關(guān)FOLS的動作時間均小于100 μ s，具有快速重合力系統(tǒng)擴(kuò)容的需要。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。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IO時，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0的一對二極管截止，另一對二極管導(dǎo)通，超導(dǎo)線圈L自動串入限流?？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證退出運(yùn)行。
權(quán)利要求
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，其特征在于負(fù)荷開關(guān)F0LS、超導(dǎo)電感L和偏置電源依次串接在電橋上，一個固態(tài)開關(guān)SSTS和限流電阻&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)FOLS與超導(dǎo)電感L的連接點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型橋路型高溫超導(dǎo)故障限流器，包括負(fù)荷開關(guān)FOLS、超導(dǎo)電感L和偏置電源依次串接在電橋上，一個固態(tài)開關(guān)SSTS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)FOLS與超導(dǎo)電感L的連接點(diǎn)。本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，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。
文檔編號H02H9/02GK102377173SQ20101026505
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者尹小紅, 張緒紅, 朱鷹屏 申請人:尹小紅, 張緒紅, 朱鷹屏