[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)故障電流限流器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010153932.5
• 申請日: 2020-03-07
• 公開（公告）號: CN111276954B
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊平;張飛虎;陳曦;孫義杰
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 王沙沙

本發(fā)明公開了一種自適應(yīng)故障電流限流器，包括串聯(lián)連接在端口1和端口2之間的超導(dǎo)故障限流電阻R_SFCL和晶閘管T1；晶閘管T1的陽極連接超導(dǎo)故障限流電阻R_SFCL，陰極連接端口2；還包括耦合電感，耦合電感包括具有互感作用的電感繞組L1和L2；電感繞組L2串聯(lián)電容C后連接到端口1和端口2之間；電感繞組L2的同名端連接端口1，異名端連接電容C的一端，電容C的另一端連接端口2；電感繞組L1串聯(lián)限流電阻R后并聯(lián)到晶閘管T1的兩端；電感繞組L1的異名端連接晶閘管T1的陽極，同名端連接限流電阻一端，限流電阻另一端連接到晶閘管T1的陰極；本發(fā)明通態(tài)損耗低，在發(fā)生短路故障時能夠自動將限流電阻和電感串入線路中，能夠有效抑制和降低短路故障電流。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣設(shè)備及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自適應(yīng)故障電流限流器。

背景技術(shù)

近幾年，隨著國家對環(huán)境保護(hù)的重視，加上全球煤炭、石油等不可再生能源的逐漸枯竭，國家加大了對可再生清潔能源的開發(fā)利用程度。我國從沿海地區(qū)的海上風(fēng)力發(fā)電到西部的太陽能發(fā)電等清潔能源工程正在穩(wěn)步建設(shè)中，而這些分布式能源進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電最好的方式就是高壓直流輸電。然而由于直流輸電系統(tǒng)線路阻抗低，線路發(fā)生短路故障時，故障電流上升速度快，幅值高，所以高壓直流斷路器的設(shè)計成為了阻礙高壓直流輸電發(fā)展的主要技術(shù)難題之一。

目前，為了解決高壓直流斷路器開斷大故障電流難的技術(shù)問題，常采用故障電流限流器配合斷路器進(jìn)行故障電流的開斷。故障電流限流器可以限制直流故障電流的發(fā)展速度，降低故障電流的幅值，為斷路器開斷故障贏得響應(yīng)時間，降低了斷路器的設(shè)計難度。

直流故障限流器的研究還處于起步階段，故障限流器的通態(tài)損耗問題、發(fā)生短路故障時故障限流器的切入問題及其限制故障電流的能力問題等都未能得到有效解決和同時兼顧。所以直流故障限流器的設(shè)計技術(shù)仍需要得到解決及完善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題提供過一種通態(tài)損耗低，在發(fā)生短路故障時能夠自動將限流電阻和電感串入線路中，能夠有效抑制和降低短路故障電路的自適應(yīng)故障電流限流器。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種自適應(yīng)故障電流限流器，包括串聯(lián)連接在端口1和端口2之間的超導(dǎo)故障限流電阻R_SFCL和晶閘管T1；晶閘管T1的陽極連接超導(dǎo)故障限流電阻R_SFCL，陰極連接端口2；還包括耦合電感，耦合電感包括具有互感作用的電感繞組L1和L2；電感繞組L2串聯(lián)電容C后連接到端口1和端口2之間；電感繞組L2的同名端連接端口1，異名端連接電容C的一端，電容C的另一端連接端口2；電感繞組L1串聯(lián)限流電阻R后并聯(lián)到晶閘管T1的兩端；電感繞組L1的異名端連接晶閘管T1的陽極，同名端連接限流電阻一端，限流電阻另一端連接到晶閘管T1的陰極。

進(jìn)一步的，所述晶閘管T1反向并聯(lián)有二極管D1。

進(jìn)一步的，所述超導(dǎo)故障限流電阻R_SFCL采用超導(dǎo)材料制備。

本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明在線路短路故障發(fā)生時，能夠?qū)㈦姼泻拖蘖麟娮枳詣油度刖€路中，有效抑制了故障電流的增長，為斷路器的響應(yīng)贏得了時間；

（2）本發(fā)明通過限流電阻和耦合電感之間的相互耦合能有效降低故障電流的幅值，降低了斷路器的設(shè)計容量，進(jìn)而降低了斷路器切斷故障電流的難度和成本；

（3）本發(fā)明電路正常時電流流過處于超導(dǎo)狀態(tài)的超導(dǎo)故障限流電阻和晶閘管，通態(tài)損耗低；

（4）本發(fā)明采用半控型器件晶閘管，不僅不需要復(fù)雜的控制電路，而且額定電流大，耐壓等級高、價格便宜，也不需要故障檢測電路，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。