文档介绍：电力系统短路电流限制器的研究摘要:故障电流限制器作为解决短路电流的超标问题的较为理想的工具,对其的研制也显得尤为重要。文章主要叙述了关于电力系统短路故障的产生原因及其影响,并基于对短路电流过大的控制,归纳整理了不同类型故障电流限制器的基本原理,总结了不同故障电流限制器的优缺点,分析了国内外目前的故障电流限制器的研究成果。文章对故障电流限制器在交自流系统中的基本原理以及不同点进行了比较,并对故障电流限制器在自流系统中得不到广泛应用的原因进行了分析,同时指出了故障电流限制器在未来的发展方向及进一步要解决的问题。关键词:故障电流限制器;短路电流;超导;固态开关随着电力系统规模的扩大,短路电流也随着增大,目前已成为限制电网发展和运行的一个重要问题,但是更换断路器耗费巨大,因此,系统中限制短路电流成为一个迫切需要解决的问题,传统的限制短路电流手段是加装电抗器,然而它在系统正常运行时造成电压降落和能耗,所以在70年代国际上就有人提出短路电流限制器,此后至80年代初期不断有人对此进行研究:这可视为FCL发展的第一阶段,这一阶段FCL的特点是使用机械开关,其主要技术是针对灭弧问题,但装置成本高、速度慢,难以限制短路电流的峰值,由于以上缺点未能在电力系统中得到实际应用。从80年代中后期开始,由于新技术的出现及原有技术的发展,又有一系列新型的FCL被提出,可归纳为以下4类:白愈合熔丝、串联电弧设备、高温超导设备、固态电流限制器。 1、短路电流限制器的要求故障电流限制器的技术要求通常包括以下几点: 正常运行时对系统无不利影响,且有功和无功损耗尽量小。高速响应、故障时能在1-2秒内动作,限制短路电流峰值及稳态值到安全水平,能够同时解决短路电流开断、设备热稳定和动稳定的问题。有一些类型的故障电流限制器的响应速度达不到限制最大短路电流峰值的要求,只能解决短路电流开断和设备热稳定问题,却不能解决设备动稳定问题。动作时不造成过电压和过电流,谐波小。故障切除后,迅速自动复位,不影响电力系统重合闸。不影响继电保护的工作。可靠性高,不发生误动,对正常过载电流不敏感。可重复多次使用。成本较低,能被电力部门接受。 2、国内外故障电流限制器的研究现状超导故障电流限制器发生故障时,短路电流急剧上升超过临界电流,超导体失效,电阻迅速增加,从而限制短路电流。切除后一段时间,超导体又从正常态恢复到超导态,这就是超导故障限流器的工作原理。电阻型超导故障电流限制器由超导线圈和并联电阻或电抗组成。当超导体中电流密度或温度超过临界值,限流电阻或电抗迅速插入回路。超导线圈浸于低温冷却介质中,由引线串入线路,高压开关与限流器串联,用以切断限流电流或低于临界电流的负荷电流。电阻型超导故障电流限制器结构简单,反应速度块,但系统正常运行时,电流流过超导体,损耗较大;发生故障时,超导体需承受所有短路功率,因此超导材料特性需高度一致,避免形成热点烧毁超导体。固态故障电流限制器在早期,固态限流器的开断元件为晶闸管,山于晶闸管只有在电流过零时才能开断,它不能满足必须能限制故障短路电流的第一个峰值的要求,从而限制了其应用。近年来,随着自关断器件的出现,由于其可以准确地控制开断时刻,并能解决故障电流的首次峰值限制问题,给固态限流器的发展带来了新的转机。谐振式故障电流限制器谐振时故障电流限制器主要有并联谐振故障电流限制器和串联电流故