新型固態(tài)限流器及其優(yōu)化設(shè)計(jì).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(kuò)大，電力系統(tǒng)的短路容量日益增加，尤其在重負(fù)荷地區(qū)，由于電網(wǎng)密集、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，短路電流已經(jīng)達(dá)到甚至超過開關(guān)設(shè)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(jì)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(dǎo)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(diǎn)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?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，并且可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)成帶串補(bǔ)型，但通過仿真分析得出：其在電網(wǎng)發(fā)生短路故障進(jìn)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(dāng)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(jī)試驗(yàn)證實(shí)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(shí)。 在積極探索新型固態(tài)限流器工程化的過程中，針對(duì)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(chǔ)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(shè)計(jì)思路，并對(duì)飽和變壓器型固態(tài)限流器在正常運(yùn)行和短路限流模式下的控制性能進(jìn)行了仿真驗(yàn)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(shè)計(jì)的飽和型變壓器，其體積與按普通結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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