[发明专利]混合励磁的多功能饱和铁芯交流故障限流器及限流方法

权利要求书

1.一种混合励磁的多功能饱和铁芯交流故障限流器的限流方法，该限流器包括铁芯、第一直流绕组、第二直流绕组、第一交流绕组、第二交流绕组和直流外围电路；所述铁芯为五柱式结构，包括左外侧气隙支柱、右外侧气隙支柱、中间支柱、左工作铁芯、右工作铁芯、上横轭和下横轭，左工作铁芯位于左外侧气隙支柱与中间支柱之间，右工作铁芯位于右外侧气隙支柱与中间支柱之间，上横轭和下横轭分别位于所有支柱的上方和下方，中间支柱嵌有永磁体；第一直流绕组和第二直流绕组分别绕制在左工作铁芯和右工作铁芯上，并连接直流绕组外围电路；第一交流绕组和第二交流绕组采用紧耦合的方式分别绕制在第一直流绕组和第二直流绕组外侧，且第一直流绕组与第二直流绕组绕制方向一致，第一交流绕组与第二交流绕组绕制方向相反；其特征在于：限流方法包括以下步骤：

1)在每半个周期内，左工作铁芯和右工作铁芯其中之一的直流磁通与交流磁通方向一致，另一个工作铁芯中的直流磁通与交流磁通方向相反；

2)当电力系统处于正常状态时，电网工作电流小，直流励磁电源和永磁体产生的直流磁动势较第一交流绕组和第二交流绕组产生的磁动势而言占据绝对优势，正常工作时左工作铁芯、右工作铁芯受直流励磁电源和永磁体的共同影响而饱和，通过调整直流励磁电源大小来改变软磁材料饱和程度，从而控制磁导率，进行故障限流器交流稳态输出电感的平滑调节，实现潮流调控；

3)当电力系统发生短路故障时，系统的故障电流超过额定电流，第一交流绕组或第二交流绕组产生的磁通与直流励磁电源和永磁体产生的磁通方向相反，使得左工作铁芯和右工作铁芯迅速交替的退出饱和；退出饱和后的工作铁芯磁导率上升，导致交流绕组电感值增大，退出饱和的工作铁芯上的交流绕组与直流绕组发生电磁耦合，直流绕组外围电路中的限流电感将串入交流侧，故障限流器的对外电感增大，从而在一个完整的周期内限制短路电流；

4)当电力系统发生短路故障时，交流磁通流经左外侧气隙支柱、右外侧气隙支柱、左工作铁芯和右工作铁芯，不经过永磁体，使得永磁体内的涡流损耗降低；

5)在故障排除后，故障电流减小，电力系统的工作状态恢复正常状态，故障限流器的整体阻抗值减小，再次进入调控潮流的状态。