[发明专利]一种10kV磁偏置超导限流器并网通流试验系统及方法

说明书

本发明属于新型电力设备试验与应用技术领域，特别是涉及一种10kV磁偏置超导限流器并网通流试验系统及方法。本发明包括10kV并网通流试验系统、模拟线路负载参数计算方法、模拟线路负载接线方式、超导限流器保护性控制方法、试验操作流程与结果判定方法。本发明能够防止试验系统合闸瞬时的暂态过电流对被试磁偏置超导限流器造成冲击，保证试验中超导限流器的安全稳定运行，保证磁偏置超导限流器稳态通流试验与故障暂态通流试验时间满足技术要求，实现试验中的控制保护与试验后的接地放电功能，提出稳态通流试验与故障暂态通流试验的结果判定方法。具有试验安全可靠性高、试验方法适用性广、试验参数可控性强等显著优点。

技术领域

本发明属于新型电力设备试验与应用技术领域，特别是涉及一种10kV磁偏置超导限流器并网通流试验系统及方法，适用于10kV磁偏置超导限流器并网条件下的稳态通流与故障暂态通流试验。

背景技术

随着电力负荷的增长，输配电网规模正在逐渐扩大，电网互联不断加强，这也使得电网的短路阻抗越来越小，短路电流水平急剧增大。特别在城市负荷中心以及电源汇集点，10kV配电网络出现的短路电流水平直逼甚至超过系统一次设备最大允许遮断容量，电网的安全运行正承受着前所未有的压力。为此，人们提出了新型超导限流技术，并研制了磁偏置超导限流器，以提高电网限流水平，对电网中的短路电流加以限制。

但因受限于试验条件，针对磁偏置超导限流器并网运行综合特性评估的研究工作还不充分，缺少超导限流器并网实用性技术研究的试验手段。目前，试验方法的不完善主要表现为：一、主要采用零压电磁感应法或LC振荡电流冲击法对磁偏置超导限流器进行通流试验，无法直观体现实际并网运行时限流器对电网短路电流的限制特征；二、零压电磁感应法或LC振荡电流冲击法无法提供磁偏置超导限流器并网运行时的10kV高电压环境条件，无法考核磁偏置超导限流器的低温高压绝缘性能。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷与改进需求，本发明提出了一种10kV磁偏置超导限流器并网通流试验系统及方法。其目的是为了提供一种设计新颖合理的10kV磁偏置超导限流器并网通流试验系统，并且能够实现10kV磁偏置超导限流器并网条件下的稳态通流与故障暂态通流试验的发明目的。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种10kV磁偏置超导限流器并网通流试验系统，包括并网试验变压器T、开关类设备、集中参数模拟线路、被试超导限流器SFCL、模拟负载LD、测控与保护子系统；所述并网试验变压器T、保护断路器PCB、电流互感器CT、合闸断路器CCB、三相可调电抗器LT、接地开关ES、隔离开关DS依次通过线路进行连接；被试超导限流器SFCL与单相倒闸断路器SCB并联，被试超导限流器SFCL的首端与隔离开关DS的其中一相相连接，被试超导限流器SFCL的末端与模拟负载LD相连接；模拟负载LD与单相接地断路器ECB并联，整体接在被试超导限流器SFCL末端与隔离开关DS的另外一相之间；测控保护装置MCPD通过控制信号线CSL分别与保护断路器PCB、合闸断路器CCB、单相倒闸断路器SCB、单相接地断路器ECB、隔离开关DS、接地开关ES依次连接；测控保护装置MCPD通过测量信号线MSL与电流互感器CT连接。

所述并网试验变压器T为可接入实际电力系统的低压侧额定电压为10.5kV的三相电力变压器，其额定容量Qe≥3*Qst，短路试验容量Qsc≥2*Qtr，其中，稳态通流试验容量Qst＝√3*并网试验电压Ue*根据试验需要选定的稳态电流Ie,故障暂态通流试验容量Qtr＝√3*并网试验电压Ue*根据试验需要选定的故障暂态电流Isc。