[发明专利]一种双分裂电抗器并联谐振的高温超导限流器及限流方法

说明书

本发明公开了一种双分裂电抗器并联谐振的高温超导限流器及限流方法，双分裂电抗器由相同的第一电感和第二电感组成，两个电感的电感值相同，并且通过磁芯耦合，第一电感的一端与第二电感的另一端为同名端，第一电感的一端与第二电感的一端相连接并引出；第一电感的另一端与无感超导组件串联，再与第二电感的另一端相连接并引出，电阻与第二IGBT串联，然后与电容并联，电容与第一IGBT串联，然后与第一电感并联。本发明的高温超导限流器具有稳态损耗小、响应速度快、能够多级限流等优点。

技术领域

本发明涉及一种高压输电线路短路故障的保护装置，具体涉及一种双分 裂电抗器并联谐振的高温超导限流器及限流方法。

背景技术

随着生产生活的电力需求不断增长，电网规模也不断扩张，电网中短路 故障电流的等级也不断提升，严重威胁电力设备和生命财产安全。国内外均 多次发生过由电网短路故障导致的大面积停电事故，为未来电网的建设和发 展敲响了警钟。通过限制短路故障电流等级，从而减少短路故障电流对电力 系统的冲击和损害，故障限流技术成为输配电领域中的研发热点。

传统限流器是使用传统材料按照一定电路拓扑构造的。然而，传统材料 受限于材料本身的电阻率，其电阻率不能降低为0，无论调整成什么拓扑， 当电流流过电阻时，根据焦耳定律，就会发热消耗电能，从而存在稳态损耗， 长时间并网运行后，将带来大量的经济成本。

高温超导限流器的出现，为故障限流技术带来了新的发展方向。超导是 一种部分材料特有的物理现象，当超导体处于一定的低温下，其电阻会下降 为零，从而能够无损耗地传输电流；但是当传输电流不断增大，超过超导体 的临界电流时，则会阶跃性地产生电阻，从而限制电流继续增加。基于超导 现象研发的高温超导限流器，具有稳态损耗小、限流特性好、响应速度快等 优良特性，应用前景十分广阔。但是，高温超导限流器作为一种崭新的技术， 其相关领域还存在着限流可靠性的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双分裂电抗器并联谐振的高温超导限流器及 限流方法，以克服目前传统限流器的稳态损耗问题和高温超导限流器的限流 可靠性问题，本发明的高温超导限流器具有稳态损耗小、响应速度快、能够 多级限流等优点。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种双分裂电抗器并联谐振的高温超导限流器，包括双分裂电抗器、无 感超导组件、电容、电阻、第一IGBT以及第二IGBT；

所述双分裂电抗器包括第一电感和第二电感，所述第一电感和第二电感 的电感值相同，且通过磁芯耦合；

所述第一电感的一端与第二电感的一端相连接并引出至外部线路或设备 的一端，所述第一电感的另一端与无感超导组件的一端相连接，所述无感超 导组件的另一端与第二电感的另一端相连接并引出至外部线路或设备的另一 端，所述第一电感的一端和第二电感的另一端为同名端；

所述电容的一端与第一电感的一端和电阻的一端相连接，所述电容的另 一端与第一IGBT的集电极和第二IGBT的发射极相连接，所述第一IGBT 的发射极与第一电感的另一端相连接，所述电阻的另一端与第二IGBT的集 电极相连接。

进一步地，所述外部线路或设备的一端与第一电感的一端和第二电感的 一端的连接点之间设置有第一断路器，所述外部线路或设备的另一端与无感 超导组件的另一端和第二电感的另一端的连接点之间设置有第二断路器。

进一步地，在使用时，所述双分裂电抗器并联谐振的高温超导限流器单 个使用或者多个级联使用。

一种双分裂电抗器并联谐振的高温超导限流器的限流方法，当外部线路 或设备未发生短路故障时，无感超导组件的电阻为0，无稳态损耗；此时第 一电感和第二电感同名端反向并联，导致自感与互感互相抵消，双分裂电抗 器电抗为漏磁通导致的漏感，达到最小；