【硕士论文】经济型故障限流器研究.pdf

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1、山东大学硕士学位论文经济型故障限流器研究姓名：徐亮申请学位级别：硕士专业：高电压与绝缘技术指导教师：李庆民20070408山东大学硕士学位论文摘要随着我国电网规模的迅速扩张，电力负荷的迅速增长以及大容量机组的不断投入运行，短路电流水平也日益增高。如何限制短路电流已成为当前电力系统发展中的重要技术课题，故障限流器(FCL，FaultCurrentLimiter)也因此成为国内外的研究热点。本文介绍了各种不同类型的故障限流器，从技术上的可能性与经济性等各方面考虑，超导型和电力电子型故障限流器在近期内尚难以在电网中付诸实用．基于常规电气设备或元件的非超导、非电力电子

2、的经济型故障限流器，无疑是解决故障限流问题的首选技术．本文提出了一种基于ZnO避雷器的串联谐振型限流拓扑结构，并研制了lOkV等级实验室样机，通过模拟实验验证了其有效性，为研制llokV以上等级FCL提供了参考依据．FCL与电网的交互影响的研究是FCL实现工程应用的前提条件，既包括FCL与系统整体性能的交互影响，也包括FCL与电网中各种关键电气设备之间的交互影响。本文深入研究了ZnO避雷器式FCL对断路器开断特性的影响，通过理论分析与推导，给出了描述断路器瞬态恢复电压上升率与限流比、杂散电容以及近区故障距离之间关系的严格数学表达式。基于这些理论公式，研究了各主

3、要参数对瞬态恢复电压上升率的具体影响，并与文献中的有关仿真结果进行了比较，验证了分析方法的有效性。本文的研究结果，为ZnO避雷器式FCL的参数优化和高压断路器开断特性的选型，提供了分析基础和理论依据。本文还通过仿真分析了ZnO避雷器式FCL对配电网电能质量的影响。在配电网中安装FCL，不仅能限制故障电流水平，还可有效抑制电压跌落与高次谐波传递，显著提高电能质量。关键词：ZnO避雷器，故障限流器，短路实验，断路器，电能质量IIl山东大学硕士学位论文Alongwiththescaleof0111'nationalel∞-tricpowernetexpandingr

4、apidly,theeleetriepowerloadsrisingswiftly锄dbigcapabilityunitsgoingintofunction,tlaeshortcircuitlevelisincreasingdayafterday．Howtolimittheshortcircuitcurrentbecame缸importantteelmiealtaskofthedevelopmentinelectricpowernet．ThereforeFaultCma伽tLimiter(FCL)becamethemostpopularresearchsubj

5、ect．VariousofFCLa托presentinthisarticle．Consideringthefeasibilityandeconomy,SuperconductingFaultCurrentLimiter(SFCL)andFlexibleShortCurrentLimiter(FSCL)勰ditIieulttoapplyinelectricpowernetinthene甜future．F．eonomiealFCLbased011generalelectricequipmentswhiela黜un-supereonduetingOrtm-eleel

6、roniei8undoubtedlythebestchoicetosolvethequestionsoflimitingfaultcurrent．Anoptimizedconfigurationabouttheseriesl-esonantFCLbased013Znoarre{Cterisputforwardinthisarticle．Also，thelOkVvoltagesampleinlaboratoryhasbeendeveloped．Depending011．simulantnmningexperiment,thedynamiccharacterist

7、ichasbeencheckedandthefeasibilityhasbeenvalidated．Thesea坞thebasesofllOkVandhighervoltagerankFCL．Toinvestigatethomutualinfluence8betweenFCLandpowernetisthepreconditionofFCLwhichwillachieveprojectappfieation,includingthemutualinfluencebetweenFCLandthewholesysteminvolvingvariouspivotal

8、electricequipments．