[发明专利]一种桥式磁控型故障限流器

说明书

本发明公开了一种桥式磁控型故障限流器。包括桥式磁控电抗器和限流电抗器，桥式磁控电抗器包括两个对称布置铁芯、两个永磁体和两套线圈绕组，每个铁芯包括芯柱、开口芯柱和上下横轭，两个永磁体布置于两个铁芯的上横轭之间和下横轭之间，每套线圈绕组由位于芯柱两端的绕向对称、匝数相同的上半绕组和下半绕组串联而成，限流电抗器串接于一套铁芯芯柱上的上半绕组与下半绕组之间。本发明无需外部监控系统的作用便能自动无延时插入系统，有利于系统继电保护整定，保证了永磁体的工作稳定性和工作寿命，提高的装置的整体可靠性。

技术领域

本发明涉及了一种桥式限流器，尤其是涉及了一种磁控型桥式故障限流器，属于高压交流输电网故障电流限制技术领域。

背景技术

随着我国经济的持续发展，电力需求不断增长，电网容量也随着持续增长，互联水平的不断提高，厂站之间的电气距离明显缩短，高低压系统间的电磁环网增多，从而使系统阻抗不断下降，导致系统短路电流水平不断攀升。而短路电流水平的不断增长，造成电力设备投资的持续增长，且对系统的安全稳定运行带来严重隐患。为了有效限制系统短路容量的增长，国内外提出了各类故障限流器技术，在系统正常运行对系统几乎无影响，在系统发生故障时即时插入限流阻抗限制短路电流增长率及幅值，将短路电流限制在预设安全值以内，保障系统安全运行。

目前，超导故障限流器、固态限流器及永磁饱和型限流器成为研究热点。超导限流器可按照超导材料的工作特性限制短路电流，但目前仍然受到超导材料电压等级、容量、散热、铁芯体积及成本的限制，目前大多仍处在试验室样机阶段。固态限流器由常规电抗器、电子电子器件和控制器构成，可以根据需要构成不同拓扑结构，通过控制电子电子器件的工作状态，来改变固态限流器件的等效阻抗，从而达到限制短路电流的目的。但固态限流器需要由高压大容量大量电力电子器件来改变系统正常与故障时对应的限流器拓扑结构，成本较高，且需要控制系统能实时监测系统故障并及时动作，一旦监控系统误动或拒动，对系统的安全运行带来较大隐患，这对于固态限流器监控系统的可靠性要求很高。

另外永磁饱和型限流器利用永磁体的磁场偏置能力改变限流器在系统正常运行和故障时的铁芯的饱和程度，使限流器在系统正常运行时呈现低阻抗，系统发生短路故障时呈现高阻抗，从而有效限制短路电流。永磁饱和型限流器无需外加控制系统，在系统出现故障电流时自动无延时投入限流，整体结构简单，经济性较好，但已有方案中在故障限流阶段，永磁体材料易在故障电流所产生的反向强磁场作用下发生不可逆退磁，较大程度上影响了限流器的工作可靠性和使用寿命。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明针对现有故障限流器技术的不足，提出了一种桥式磁控型故障限流器。

本发明所采用的技术方案是：

所述的桥式磁控型故障限流器主要由一个桥式磁控电抗器和一个限流电抗器组成；所述的桥式磁控电抗器主要由两个铁芯、第一永磁体、第二永磁体、第一套线圈绕组和第二套线圈绕组组成；两个铁芯的材料、结构和尺寸完全相同，两个铁芯均为一侧边开口的环形结构，且两个铁芯的开口相正对布置，在两个铁芯之间安装布置有第一永磁体和第二永磁体，两个铁芯的上横轭和下横轭轴向均平行，第一永磁体和第二永磁体在沿垂直于铁芯的横轭轴向相间隔布置，每个永磁体平行于铁芯的横轭轴向，且两个永磁体在沿铁芯的横轭轴向的长度大于两个铁芯的开口尺寸，同时第一永磁体/第二永磁体在沿铁芯的横轭轴向的端面分别和两个铁芯的外侧紧贴；第一永磁体和第二永磁体在沿铁芯的横轭轴向的横截面面积不小于两个铁芯的上横轭和下横轭的横截面积，第一永磁体和第二永磁体的磁极方向平行于两个铁芯中心连线方向，且两个永磁体的磁极方向相反布置；两个铁芯的芯柱的两端均分别绕制一套绕组，共计四个绕组，同一个铁芯的芯柱两端的两套绕组以芯柱中央为中心镜像对称绕制布置；四个绕组分别位于矩形的四角，以矩形其中一个对角方向布置的两个绕组顺向串联形成第一套线圈绕组，以矩形另一个对角方向布置的另外两个绕组顺向串联形成第二套线圈绕组，两套线圈绕组再相并联后两端输出分别作为进线端A与出线端B；限流电抗器串接于任一铁芯的芯柱上的两套绕组之间。