[发明专利]一种混合型磁通耦合超导故障限流器及限流方法

摘要

本发明涉及一种混合型磁通耦合超导故障限流器及限流方法，本发明中耦合变压器的一次侧绕组线圈同快速开关相联且并入MOA氧化锌电阻片，二次侧绕组线圈同超导限流材料相串联，继而将一、二次侧绕组线圈呈反向并联后接入电力系统主回路。在电力系统正常运行时，快速开关处于闭合状态；当系统发生短路故障后，控制快速开关触发断开，耦合变压器的磁通锁定特性将解除，且超导材料因其通流大于临界电流设定而切换到高阻态，此时限流器呈现电感‑电阻混合式成分进行故障限流操作。本发明的故障限流器结构简单、响应迅速，有利于降低超导限流材料在正常运行时的交流损耗，提升限流设备的系统经济性。

主权项

一种的混合型磁通耦合超导故障限流方法，其特征在于，采用一个混合型磁通耦合超导故障限流器，包括耦合变压器、与耦合变压器的一次侧线圈串联的快速开关、并联在耦合变压器的一次侧线圈上的MOA氧化锌电阻片、与耦合变压器的二次侧线圈串联的超导限流材料；耦合变压器一、二次侧线圈呈反向并联后接入电力系统主回路；所述耦合变压器一次侧线圈和二次侧线圈的材料为普通绕线材料，超导限流材料为高温超导体；所述快速开关为电磁斥力开关或电力电子固态开关；该混合型磁通耦合超导故障限流方法基于以下定义：Us、Zs、Zload分别表示等效电压源电压，线路阻抗和负载阻抗，L1、L2、Rmoa分别表示变压器一次侧线圈W1和二次侧线圈W2的自感及MOA氧化锌电阻片电阻，RSFCL为高温超导电阻失超情况阻值，M为耦合变压器一次、二次侧线圈互感；具体操作方法如下：在电力系统主回路没有发生故障时，快速开关闭合；在电力系统主回路发生故障时，断开快速开关，磁通耦合变压器一、二次线圈解耦，一次侧电感线圈L1产生高压，超过MOA氧化锌电阻片Rmoa临界电压，Rmoa快速减小，与一次侧电感线圈L1形成放电回路，一次侧电感线圈L1过电压得到快速抑制，高温超导电阻过流失超RSFCL＞0；此时，磁通耦合变压器二次侧电感线圈L2与失导电阻RSFCL串联接入系统主回路，快速抑制故障电流；故障切除后，快速开关闭合，磁通耦合变压器恢复耦合状态，高温超导电阻RSFCL恢复超导状态，故障限流器恢复正常运行。