1) 串联谐振FCL 利用电力电子器件, 使正常工作时处于串联谐振( 阻抗接近零) 状态下的电路在出现短路故障时脱谐, 使阻抗增大而达到限制短路电流的目的。图7 为串联谐振FCL 构成原理图, 正常运行时晶闸管( SCR) 不导通, 电感L 与电容C 发生串联谐振, 装置阻抗为零。在系统出现短路时, SCR导通, 电抗器串入电路起到限流作用。串联谐振FCL 简单、可靠, 已在中压配电网中获得应用。 2) 并联谐振FCL 在电力电子器件控制下正常工作时处于非谐振状态,阻抗较小, 而在系统出现短路故障时进入并联谐振( 阻抗) 状态,使线路阻抗增大而限制短路电流。这种FCL 容量有限,实际系统中应用较少。 2.2. 超导FCL 超导FCL 简称SFCL( Superconductor FCL) ,是利用超导体在由超导转换为正常状态后阻抗增大来限制故障电流。它有多种实现方式。 1) 电阻型SFCL 由高温超导(High Temperature Superconductor, HTS) 线圈与并联的普通线圈构成。正常运行时,线路电流全部通过处于超导状态的HT S。在出现短路故障时, HTS 线圈因流过它的电流超过临界值而呈现高电阻,电流被转移到普通线圈上去, 达到限流目的。 2) 桥路型SFCL 构成原理如图8 所示, 它由二极管V1~ V4、HT S 线圈和直流偏压源Gb 组成。调节Gb的值, 使流过HTS 线圈的电流大于线路额定电流峰值。正常运行时, 桥路始终导通,HT S 线圈两端电压为零。一旦发生短路故障,HTS 线圈失超转变为高阻状态串入线路中限流。 3) 变压器型SFCL 由通过线路电流的原边常规绕组、副边短接的高温超导线圈和铁芯组成。正常运行时,超导线圈阻抗为零, 变压器因副边被短接而呈现低阻抗。故障时, 超导线圈因变压器副边电流很快超过临界值而失超, 副边电阻瞬间变大, 导致变压器原边的等效阻抗很快增大,从而限制故障电流的增加。 4) 饱和型SFCL 是一种非失超型的限流器,由铁芯、一次交流绕组、二次直流HTS 绕组及直流偏置电源等构成( 见图9) 。当额定交流电流通过一次绕组时, 选择合适的直流偏置电源使两个铁芯均处于深度饱和状态。而当出现故障时, 瞬间增大的电流使交流线圈在铁芯中产生的磁动势接近于直流磁动势,使两个铁芯分别在正负半波退出饱和, 系统呈现高阻抗而起到限流的作用。 5) 磁屏蔽型SFCL 由外层的铜线圈、中间的HTS 线圈和内侧的铁芯或空心电抗器组成, 铜线圈接入线路。正常运行时, HTS 线圈感应磁通可抵消( 屏蔽) 铜线圈产生的磁通, 整个装置呈现很小的电抗值。当电流超过一定值后, HTS 线圈失超,磁屏蔽作用消失, SFCL 呈现较大阻抗而限流。 (责任编辑:admin) |