一種新型短路電流限制器的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴大和互聯(lián)程度的提高,發(fā)生故障后短路電流將急劇增大,對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行造成威脅,因此采取必要的限流措施勢在必行。故障限流器(Fault current limiter-FCL)在限流原理上具有優(yōu)良的特性,應(yīng)用前景廣泛,已成為電力系統(tǒng)領(lǐng)域的主要研究熱點之一。
　　 本文提出了一種新型飽和鐵芯型短路電流限制器的拓撲結(jié)構(gòu),對其進行了理論分析與設(shè)計,并進行了實驗研究。主要工作如下:
　　 首先介紹了限流器的發(fā)展及

2、研究現(xiàn)狀。在分析飽和鐵芯型短路電流限制器的限流原理及對現(xiàn)今研究較多的超導(dǎo)飽和鐵芯型和永磁飽和鐵芯型限流器研究的基礎(chǔ)之上,提出了一種新型飽和鐵芯型短路電流限制器的拓撲結(jié)構(gòu),分析了其工作原理并建立了數(shù)學(xué)模型,并就其在電網(wǎng)中應(yīng)用的相關(guān)問題進行了分析。
　　 對提出的新型拓撲結(jié)構(gòu)短路電流限制器進行了設(shè)計研究。主要包括:討論了限流器鐵芯材料的選擇,對鐵芯的材料性能和結(jié)構(gòu)尺寸進行了研究,并分析了幾種三相飽和鐵芯的構(gòu)成;根據(jù)飽和鐵芯的特性對鐵

3、芯參數(shù)和物理參數(shù)進行了設(shè)計;提出了直流控制回路的組成結(jié)構(gòu),對其特點和應(yīng)用中的相關(guān)問題進行了探討;給出了新型拓撲限流器的設(shè)計步驟,并進行了實例計算;討論了新型短路電流限制器的改進型方案,對新型限流器的優(yōu)化設(shè)計方案進行了研究。
　　 本文應(yīng)用ATP-EMTP構(gòu)建了仿真模型,對設(shè)計的新型限流器進行了電磁暫態(tài)仿真。仿真結(jié)果表明,新型短路電流限制器具有良好的限流效果,可以達到設(shè)定的限流目標(biāo)。研制了一臺單相220V等級的模型機,對限流器的實