【摘要】：輸配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和電網(wǎng)互聯(lián)程度的提高在滿足電力負(fù)荷增長(zhǎng),電能質(zhì)量提高,供電可靠性增強(qiáng)的同時(shí)導(dǎo)致了系統(tǒng)中某些節(jié)點(diǎn)的短路電流嚴(yán)重超標(biāo),當(dāng)短路電流超過(guò)斷路器的最大遮斷容量時(shí),系統(tǒng)運(yùn)行的安全性將受到威脅。傳統(tǒng)的限流措施雖然能在一定程度上限制短路電流的增大,但存在降低供電可靠性、靈活性,增加網(wǎng)損的缺點(diǎn),并不能從根本上解決問(wèn)題。隨高溫超導(dǎo)材料的問(wèn)世及超導(dǎo)電工技術(shù)的發(fā)展,飽和鐵心型超導(dǎo)限流器(Saturated Iron-core Supercondutive Fault Current Limiter,SISFCL)以穩(wěn)態(tài)低阻抗、故障時(shí)阻抗轉(zhuǎn)變迅速、限流態(tài)高阻抗、限流過(guò)程不失超的優(yōu)點(diǎn)被重點(diǎn)關(guān)注。SISFCL的接入既能保全電力互聯(lián)帶來(lái)的好處,又能最大程度的限制短路電流,使系統(tǒng)始終處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),而電力系統(tǒng)短路故障時(shí)SISFCL作為一個(gè)感性阻抗,在限流的同時(shí)又會(huì)對(duì)電氣量的測(cè)量造成干擾。為推進(jìn)SISFCL在電力系統(tǒng)中應(yīng)用,有必要研究它與電力系統(tǒng)的一系列兼容性問(wèn)題,如SISFCL與輸電線路距離保護(hù)的配合問(wèn)題。本文對(duì)220kV SISFCL與輸電線路距離保護(hù)的配合進(jìn)行分析研究,首先概括了超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用,超導(dǎo)限流器的分類;其次總結(jié)了SISFCL的發(fā)展及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。再次,詳細(xì)的介紹了SISFCL的結(jié)構(gòu)及其工作原理,在ANSYS Maxwell有限元分析軟件中建立了SISFCL的幾何模型,采用解析法及能量法計(jì)算得到了超導(dǎo)限流器的穩(wěn)態(tài)及限流態(tài)阻抗隨交流繞組電流的變化情況;利用幾何參數(shù)及數(shù)學(xué)模型在PSCAD軟件中建立了SISFCL的仿真模型;將SISFCL接入高壓輸電線路中,仿真計(jì)算了故障電流縮減率,并分析了它對(duì)輸電線路縱連電流差動(dòng)保護(hù)、零序電流保護(hù)的影響。最后,以單電源供電系統(tǒng)為例分析了SISFCL對(duì)輸電線路各段距離保護(hù)的影響,介紹了重設(shè)整定值、實(shí)時(shí)調(diào)整阻抗圓、改變接線方式三種提高超導(dǎo)限流器與輸電線路距離保護(hù)配合的方法,并對(duì)三種方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,為飽和鐵心型超導(dǎo)限流器在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用提供參考。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM471
【圖文】：

1.1電阻型超導(dǎo)限流的結(jié)構(gòu)如圖1.2所示，橋路型超導(dǎo)限流器主要由二極管橋路、超導(dǎo)繞組L、偏置電源Ub 組成。在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，直流偏置電源使流經(jīng)超導(dǎo)繞組的電流iL 大于線路電流iac 的幅值，四個(gè)二極管均導(dǎo)通，限流器處于低阻狀態(tài)；系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，線路電流iac 大于iL，在iac 的正半周二極管D1、D2 導(dǎo)通，在iac 的負(fù)半周二極管D3、D4 導(dǎo)通，在iac 的整個(gè)周期內(nèi)超導(dǎo)繞組始終串聯(lián)在線路中，限流器處于高阻狀態(tài)來(lái)抑制短路電流。橋路型超導(dǎo)限流器有動(dòng)作響應(yīng)快、不失超、正常運(yùn)行時(shí)無(wú)諧波的的優(yōu)點(diǎn)

20kVSISFCL的三相六鐵心布局

單相SISFCL的工作原理

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2778080