[發(fā)明專利]一種諧振式超導短路故障限流器

有效

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• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104134979B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 張志豐;劉大千;郭騰炫;邱清泉;肖立業(yè);朱志芹;周薇薇;靖立偉;馬韜;許熙;張國民;戴少濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 關玲

1.一種諧振式超導短路故障限流器，其特征是：所述的短路故障限流器包括電抗器(L)、超導線圈(Ls)、電容器(C)、開關(K)、第一電阻(R1)、第二電阻(R2)、第一避雷器(M1)和第二避雷器(M2)；超導線圈(Ls)與電容器(C)串聯(lián)后與電抗器(L)并聯(lián)；第一電阻(R1)和第一避雷器(M1)串聯(lián)后與超導線圈(Ls)并聯(lián)，作為超導線圈(Ls)的保護回路；第二電阻(R2)和第二避雷器(M2)串聯(lián)后，與電容器(C)并聯(lián)，再與開關(K)并聯(lián)；其中，超導線圈(Ls)、電抗器(L)、第一電阻(R1)與第一連接點(A)相連，超導線圈(Ls)、第一避雷器(M1)、第二電阻(R2)、開關(K)和電容器(C)與第二連接點(B)相連，開關(K)、電抗器(L)、第二避雷器(M2)和電容器(C)與第三連接點(D)相連；交流電源(Uac)連接在第一連接點(A)與地之間，斷路器(SW)和負載(R_L)串聯(lián)后連接在第三連接點(D)與地之間；第一連接點(A)是超導線圈(Ls)、電抗器(L)、第一電阻(R1)和交流電源(Uac)的公共連接點，第二連接點(B)是超導線圈(Ls)、第一避雷器(M1)、第二電阻(R2)、開關(K)和電容器(C)的公共連接點，第三連接點(D)是開關(K)、電抗器(L)、第二避雷器(M2)、電容器(C)和斷路器(SW)的公共連接點，構成短路故障限流器。

2.按照權利要求1所述的短路故障限流器，其特征是：超導線圈(Ls)是采用YBCO超導帶材繞制的超導線圈，工作在液氮溫度或液氮溫度以下的低溫環(huán)境中。

3.按照權利要求1所述的短路故障限流器，其特征是：所述的開關(K)是快速合閘開關，或是反并聯(lián)晶閘管組，或是可控間隙，或是避雷器，或是快速合閘開關、或是飽和電抗器，或是反并聯(lián)晶閘管組、可控間隙和避雷器的并聯(lián)組合，或是快速合閘開關、反并聯(lián)晶閘管組和避雷器的并聯(lián)組合，或是反并聯(lián)晶閘管組、可控間隙和避雷器的并聯(lián)組合，或是飽和電抗器與快速合閘開關、反并聯(lián)晶閘管組和避雷器的并聯(lián)組合。

4.按照權利要求1所述的短路故障限流器，其特征是：所述的第一電阻(R1)和第一避雷器(M1)串聯(lián)后與超導線圈(Ls)并聯(lián)，作為超導線圈(Ls)的保護回路，使超導線圈(Ls)免受過壓沖擊。

5.按照權利要求1所述的短路故障限流器，其特征是：所述的第二電阻(R2)和第二避雷器(M2)串聯(lián)后與電容器(C)并聯(lián)，作為電容器(C)的保護回路，使電容器(C)免受過壓沖擊，同時吸收電容器(C)在限流過程中釋放的能量。

6.按照權利要求1所述的短路故障限流器，其特征是：電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)時，所述的開關(K)處于斷開狀態(tài)，超導線圈(Ls)和電容器(C)處于串聯(lián)諧振狀態(tài)，諧振阻抗為零；電網(wǎng)發(fā)生短路故障時，電網(wǎng)電流迅速增大，流過超導線圈(Ls)的電流迅速增大，當超導線圈(Ls)的電流峰值，即電網(wǎng)電流峰值大于超導線圈(Ls)的臨界電流時，超導線圈(Ls)失超而產(chǎn)生失超電阻(Rs)，電網(wǎng)電流受失超電阻(Rs)影響，形成了失超電阻(Rs)與電抗器(L)的分流，即失超電阻(Rs)與電抗器(L)共同限流；同時，當電網(wǎng)電流大于電流閾值時，開關(K)閉合，電容器(C)被旁路，超導線圈(Ls)及其失超電阻(Rs)與電抗器(L)并聯(lián)，形成更大的限流阻抗，共同限制故障電流。