新型固態(tài)限流器及其優(yōu)化設計.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)和現(xiàn)代化丁業(yè)的發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，電力系統(tǒng)的短路容量日益增加，尤其在重負荷地區(qū)，由于電網(wǎng)密集、結(jié)構(gòu)復雜，短路電流已經(jīng)達到甚至超過開關(guān)設備的遮斷容量。為了解決這一問題，人們積極探索研究故障限流技術(shù)。上世紀七十年代有人提出了短路限流器的概念，隨后涌現(xiàn)出較多的限流器，如超導限流器(SFCL)、磁元件限流器、PTC(positive temperature coefficient)電阻限流器、混合式限流器以及固態(tài)限流器(SSFC

2、L)。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，固態(tài)限流器將有更廣闊的發(fā)展前景。本文重點研究了串聯(lián)諧振式限流器和新型固態(tài)限流器。串聯(lián)諧振式限流器具有工作原理、拓撲結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，并且可以根據(jù)需要設計成帶串補型，但通過仿真分析得出：其在電網(wǎng)發(fā)生短路故障進入短路限流工況過程中，其電容器及并聯(lián)轉(zhuǎn)換開關(guān)將工作在相當惡劣的條件下。新型固態(tài)限流器具有較理想的限流效果，并通過仿真分析和10kV/500A/2500A樣機試驗證實了其良好的限流性能，然而，因體積

3、和成本等問題使得其工程化不現(xiàn)實。 在積極探索新型固態(tài)限流器工程化的過程中，針對新型固態(tài)限流器中耦合變壓器的特殊用途，提出了飽和變壓器型固態(tài)限流器。本文在此基礎上研究飽和變壓器型固態(tài)限流器，提出了一次回路參數(shù)設計思路，并對飽和變壓器型固態(tài)限流器在正常運行和短路限流模式下的控制性能進行了仿真驗證，論證了此方案的可行性。耦合變壓器采用特殊結(jié)構(gòu)設計的飽和型變壓器，其體積與按普通結(jié)構(gòu)設計的常規(guī)變壓器相比將大為減小，并且由于在短路限流模式下