[实用新型]一种超导故障限流装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电气领域，具体涉及一种超导故障限流装置。

背景技术

经济和技术的不断发展，使电力系统通过自身的扩容和网际的互联逐渐扩大规模，从而输、配电系统的短路功率和短路电流随之增大，这将对系统的稳定及其安全造成威胁。为提高电网运行的安全性与可靠性，通常考虑从电网结构、系统运行方式和设备三个方面进行改进。但是，通过改造电网结构限制短路电流水平的费用十分昂贵；改变系统运行方式，如:断开电磁环网、断开母联开关、两段母线独立运行等，能有效地降低短路电流水平，却在一定程度上牺牲了电网的可靠性；在设备端口装设常规限流电抗器、高阻变压器等，则会导致网损增加，降低系统的稳定性，且其容量日渐不足的问题亟待解决。目前，最为理想的方法是在系统中装设超导限流器，把它接入线路，系统正常运行时，它处于超导态，损耗小，对电力系统正常运行无影响；一旦电网发生故障，超导限流器失超，可以瞬间产生大阻抗串入线路，有效地限制故障电流，这种装置响应时间快、可靠性高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种超导故障限流装置，能够在发生短路故障的瞬间产生大阻抗串入线路，有效地限制故障电流，提高电路系统的稳定性。

为了解决上述问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种超导故障限流装置，包括超导限流器，连接在所述超导限流器进线端的第一电阻和IGBT管，以及连接在所述超导限流器出线端的第二电阻，所述IGBT管的集电极和发射极分别连接在所述第一电阻的两端；所述超导限流器由若干个圆筒铁芯及绕设于所述圆筒铁芯上的超导绕组构成，所述超导绕组设置为直接绕设于所述圆筒铁芯上的一次绕组和绕设于所述一次绕组上的二次绕组；所述一次绕组和二次绕组的绕向相同或相反。

进一步的，所述超导限流器包括同心设置的第一圆筒铁芯和第二圆筒铁芯，所述第一圆筒铁芯上的一次绕组和二次绕组的绕向相同，所述第二圆筒铁芯上的一次绕组和二次绕组的绕向相反；所述第一圆筒铁芯上的一次绕组和第二圆筒铁芯上的一次绕组串接，且两个自由端分别作为超导限流器的进线端和出线端；所述第一圆筒铁芯上的二次绕组和第二圆筒铁芯上的二次绕组短接。

进一步的，所述超导限流器包括同心设置的六个圆筒铁芯及绕设于其上的超导绕组，从内到外分为两个内绕组、两个中绕组及两个外绕组，分别对应于三相电路的A相、B相和C相；所述六个圆筒铁芯上一次绕组和二次绕组的绕向均相同，且各绕组之间的圆筒铁芯间距相等。

本实用新型的超导故障限流装置，其超导限流器原副边均采用超导绕组，在正常工作情况下，不会产生电能损耗和电压损耗。在发生短路故障时，通过二次短路绕组的磁通的变化来快速反应故障电流的变化，并通过一次绕组的高阻特性而使整个系统阻抗迅速增大；由于故障电流的峰值很大，因此可以快速提高限流能力。同时，发生故障时，快速断开IGBT管，在交流回路快速串入限流电阻R，使其限流能力进一步提高。

本实用新型的超导故障限流装置，具有良好的限流效果，能显著减少电力系统的暂态和稳态故障电流。

附图说明

图1为本实用新型的超导故障限流装置的电路示意图；

图2为本实用新型中超导限流器的一个实施例的纵向截面结构示意图；

图3为图2中实施例的横向截面结构示意图；

图4为本实用新型中超导限流器的另一个实施例的纵向截面结构示意图；

图5为图4中实施例的横向截面结构示意图；

附图标记说明：1-超导限流器，2-第一电阻，3-第二电阻，4-IGBT管，5-电源，6-负载；10-双层同心式限流器，100-圆筒铁芯一，101-圆筒铁芯二，102-一次绕组，103-二次绕组；11-三相同轴限流器，110～116-圆筒铁芯，117-内绕组，118-中绕组，119-外绕组。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型，下面结合实施例对本实用新型优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本实用新型的特征和优点，而不是对本实用新型权利要求的限制。