饱和铁心型高温超导故障限流器数学模型地分析与参数设计

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1、第23卷第8期中国电机工程学报Vol.23No.8Aug.20032003年8月ProceedingsoftheCSEE©2003Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号0258-8013200308-0135-05中图分类号TM26+3文献标识码A学科分类号470·4044饱和铁心型高温超导故障限流器数学模型的分析与参数设计王付胜刘小宁中国科学院等离子体物理研究所电源室安徽合肥230031MODELANALYSISOFAHIGHTEMPERATURESUPERCONDUCTINGFAULTCURRENTLIMITERANDITSPA

2、RAMETERDESIGNMENTWANGFu-sheng,LIUXiao-ningInstituteofPlasmaPhysics,AcademiaSinica,Hefei230031,ChinaABSTRACT:Theadvantagesanddisadvantagesofvariesof变电站母线构架导线等必须满足高短路电流所HighTempratureSuperconductingCurrentFaultLimiter带来的苛刻要求装备短路限流器能有效限制短路(HTSCFCL)wasfirstintroducedbrieflyinthi

3、spaper,which电流降低对电网内的电器要求超导故障限流器showsthatsaturatedinductancetypeofHTSCFCLhasSCFCL具有一系列优点动作时间快大speciallyexcellentcharacteristic;thenthemathematicalmodel约几十微秒减小故障电流可将故障电流限ofasaturatedinductancetypeofHTSCFCLhasbeenanalyzed,制在系统额定电流的2倍左右这比常规断路器andonthisbasistheexpressionsofthepa

4、rameterdesignment开断电流小一个数量级低的额定损耗集ofthissystemhasbeendeducted.Upontheseexpressionsa检测转换限制于一身这种静态限流器的可靠simulativeHTSCFCLsystemisdesigned,itslimitingfaulteffectissimulatedandverifiedbyEMTPprogram.Theresults性高可称为永久的超保险丝areconsistentwiththedesirementofthedesignment,which由于低温超导材料

5、需要在液氦温度下运行showsthattheexpressionscanbeareferencewhenthistypeof低温装置的成本过高使得低温超导限流器的应用HTSCFCLisdesired.受到限制高温超导体出现以后广大科技工作者KEYWORDS:Hightemperaturesuperconductingfaultcurr-对高温超导故障电流限制器HTSCFCL产生了entlimiter;Saturationironcore;Mathematicalmodel;EMTP浓厚的兴趣已出现了几种高温超导故障限流器[1-5]摘要首先对各种

6、类型高温超导故障限流器HTSCFCL电阻型感应耦合型桥路型饱和铁心型电阻的优缺点做了简要的介绍说明了饱和铁心型限流器的独型超导故障限流器具有结构简单响应时间短电特优点对其数学模型进行了分析并在此基础上推导出流过载系数低和正常运行压降低等优点但由于大了这种限流器系统参数的设计公式利用这些公式设计了交流电NbTi绞缆在制造中有难以解决的机械和热一个限流器系统并用电磁暂态仿真程序EMTP对其限流问题至今其额定有效值电流还未超过2kA感效果进行了验证和分析结果证明推导出的公式是正确的应耦合型超导故障限流器只用圆筒式超导短路环可以作为设计这种限流器系统的

7、参考依据超导器件不需绝缘及出线端子所需的高温超导体关键词高温超导故障限流器饱和铁心数学模型电用量是各种超导故障限流器中最少的其低温热负磁暂态程序荷小可以用G-M制冷机来冷却但整体装置较1引言重以上两种限流器在故障限流时都要经过超导态随着电力系统容量的逐年增长导致电路短到失超态S/N的转换过程超导恢复时间很长路功率及故障短路电流的迅速增大这就要求电网要做两套装置才能适用于快速重合闸运行并需转内各种电器设备如断路器变压器互感器以及换开关桥路型超导故障限流器的超导线圈是直流136中国电机工程学报第23卷的没有大电流交流超导电缆的问题由于没有铁饱和铁心

8、型高温超导故障限流器的主要优点心及铜绕组整体装置较轻但在限流过程中故障就是直流超导线圈在故障态时没有超导态到失超态电流值会持续增大需要配合使用断路器分