基于變壓器型電抗器的故障限流器研究.pdf

1、近年來，隨著電力系統(tǒng)容量的逐年增加，電網(wǎng)短路電流也隨之增大，目前已成為制約電網(wǎng)運(yùn)行和發(fā)展的一個(gè)重要因素。因此，限制電力系統(tǒng)短路電流已成為一個(gè)急待解決的問題。本文在查閱國內(nèi)外在故障限流器(FCL)方面研究成果的基礎(chǔ)上，分析了各種FCL的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合放電間隙和變壓器型電抗器技術(shù)，提出了較為合理可行的限流器方案，詳細(xì)地分析了這種基于變壓器型電抗器的限流器的工作原理和特性。 本方案將變壓器型電抗器(簡稱電抗器)的一次側(cè)并接在電容的兩端

2、，二次側(cè)接一放電間隙，根據(jù)電容的端電壓在電網(wǎng)正常時(shí)和發(fā)生斷路故障時(shí)的不同，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)跟蹤、檢測和動(dòng)作。當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行期間，由于電容電壓較小，放電間隙不動(dòng)作，所以電抗器呈現(xiàn)出很大的勵(lì)磁阻抗，與阻抗小的電容并聯(lián)，此時(shí)故障限流器相當(dāng)于串補(bǔ)電容，對輸電線路起補(bǔ)償作用。在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，放電間隙動(dòng)作，電抗器對電網(wǎng)呈現(xiàn)出與電容容抗相當(dāng)?shù)淖杩?，電路接近于發(fā)生并聯(lián)諧振，產(chǎn)生很大的限流阻抗，從而快速限制了短路電流。 本文首先對基于變壓器型電抗器

3、的故障限流器工作原理和特性進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，從原理上論證了該方案的可行性；然后建立了該FCL的數(shù)學(xué)模型和電路結(jié)構(gòu)，應(yīng)用當(dāng)今國際上流行的電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真軟件EMTP/ATP進(jìn)行了系統(tǒng)仿真，其中包括一個(gè)500kV輸電系統(tǒng)和一實(shí)際配電系統(tǒng)。 在理論分析和數(shù)字仿真的基礎(chǔ)上，綜合系統(tǒng)中各種參數(shù)的具體要求，完成了模擬電抗器部分的設(shè)計(jì)工作。同時(shí)也完成了模擬限流器裝置的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了短路故障抑制實(shí)驗(yàn)。 此外，文中還針對不同的故障短路