[发明专利]用于有感式超导直流限流器的双饼式有感超导限流单元

说明书

本发明提供了一种用于有感式超导直流限流器的双饼式有感超导限流单元，包括：限流单元骨架、超导线圈、绝缘结构和非金属空隙条；超导线圈为由一根超导带绕制的双饼式结构，上饼与下饼均为涡状线结构，上饼与下饼的过渡段为螺旋线结构；超导线圈和绝缘结构缠绕在限流单元骨架上，绝缘结构位于每两个相邻的超导线圈之间，用于匝间绝缘；非金属空隙条固定于绝缘结构的两侧，且与每两个相邻的超导线圈接触，非金属空隙条为非金属空隙条为多列等距等高度的矩形条并列连接的支撑框架结构，用于增大并联超导带的换热面积。本限流单元可以更有效降低故障电流的上升速率和幅值，提高失超恢复的时间，在限流器受到电压冲击时，防止匝间击穿。

技术领域

本发明涉及电网技术领域，尤其涉及一种用于有感式超导直流限流器的双饼式有感超导限流单元。

背景技术

随着电网容量和等级的不断提高，电网的短路电流也不断增加，极限情况下会超过断路器的开断容量。电网采用电抗器和超导限流器来降低短路电流，其中超导限流器由于正常运行时对电网影响小，系统发生故障时能迅速有效地限制故障电流，因此受到越来越多的关注。

在直流系统发生故障时，其短路情况更加复杂，且直流断路器的容量有限，超导直流限流器可以有效降低短路电流的大小。其中电阻型超导限流器结构紧凑，响应速度快，对限流效果明显，可应用在直流系统中。电阻型超导限流器一般为无感绕制，对电力系统发生故障时，含电感的超导限流器在故障限流过程中要优于无感型的电阻型超导限流器，电感降低故障电流上升的斜率，电阻限制故障电流的幅值，R+L的设计在故障限流中限流效果会优于只利用R或者L去限流的超导限流器。

因此，亟需设计一种用于有感式超导直流限流器的限流单元。

发明内容

本发明提供了一种用于有感式超导直流限流器的双饼式有感超导限流单元，通过设计双饼线圈的结构以应用于有感超导限流器中，减小故障电流的上升速率，提供一个更有效的限流效果，解决现有技术中存在的缺陷。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种用于有感式超导直流限流器的双饼式有感超导限流单元，包括：

限流单元骨架、超导线圈、绝缘结构和非金属空隙条；

所述的超导线圈为由一根超导带绕制的双饼式结构，上饼与下饼均为涡状线结构，上饼与下饼的过渡段为螺旋线结构；

所述超导线圈和绝缘结构缠绕在限流单元骨架上，所述绝缘结构位于每两个相邻的超导线圈之间，用于匝间绝缘；

所述非金属空隙条固定于绝缘结构的两侧，且与每两个相邻的超导线圈接触，所述非金属空隙条为多列等距等高度的矩形条并列连接的支撑框架结构，用于增大并联超导带的换热面积。

优选地，绝缘结构为绝缘片，用于对相邻超导带的匝间绝缘。

优选地，限流单元骨架包括上法兰、下法兰和内骨架，所述内骨架通过螺丝固定与上法兰和下法兰之间。

优选地，上饼与下饼之间还设置有绝缘材料，用于使上饼和下饼之间绝缘。

优选地，限流单元骨架上安装有两个电流引线，用于作为超导线圈的两个出口，与其他线圈进行连接。

优选地，非金属空隙条还填充有液氮，用于散热。

优选地，矩形条由多个等距离的矩形框组成。