故障电流限制器的研究

电力系统故障电流限制技术关系到断路器的开断能力、电力设备和电力系统的安全运行、电能质量等重要问题,对电力系统发展具有重大影响,是目前广泛研究的问题。 本论文对故障电流限制方案进行了基础性研究。 本论文首先研究了真空电弧电流转移问题。试验和分析表明,由于真空电弧电压比较低,真空电弧电流直接向限流电阻转移,难以达到所要求的电流转移速度和限制短路电流最大峰值。为此,提出了基于两次电流转移的故障电流限制器方案。它由快速开关、门极关断晶闸管(GTO)和限流电阻并联组成。限流过程包括两次电流转移:快速开关至GTO,再至限流电阻。采用快速开关可显著减少故障电流限制器的运行损耗,采用GTO可降低电流转移的难度。通过试验证明了这种方案的可行性。建立了数学模型,计算表明,在电弧电流向GTO转移的过程中,电弧电压和转移回路电感对电流转移时间有重要影响,提高电弧电压是实现电流快速转移的关键。 串联谐振式故障电流限制器具有技术、经济优势,可以应用于输电网限流。本论文建立了串联谐振式故障电流限制器的模拟试验装置和应用于220kV系统限流的计算机仿真模型。研究比较了不同类型的串联谐振式故障电流限制器的特点,分析了元件参数对限流效果的影响。 本论文的研究加深了对故障电流限制问题和困难的认识,提出了一些新的设想,为进一步的研究奠定了基础。