[发明专利]一种高温超导限流器

说明书

本发明提供了一种高温超导限流器，其包括竖直设置的数目至少为2的柱状绕线单元，每个所述柱状绕线单元分别设有数目至少为1的深度相同的周向绕线凹槽，同层的所述绕线凹槽的高度相同，非绕线端部的所述绕线凹槽内分别设有间隔块，绕线端部的所述绕线凹槽内分别固定设有换流接头，所述间隔块的厚度与所述绕线凹槽的深度相同。通电后，能够在相互平行且长度一致的两根高温超导带材上实现方向完全相反的电流，且两根带材相对面积接近100％，最大程度实现了抵消磁场、减小损耗的作用，而且每根高温超导带材只在换流接头依次连接，接头少、焊接少，从而提高了高温超导带材的均匀性，大大减小了因短路造成的烧毁带材的可能性，实现了稳定的限流效果。

技术领域

发明涉及一种限流装置，具体涉及一种高温超导限流器。

背景技术

随着经济的快速发展，我国的电网规模不断扩大，互联程度不断提高，技术方面的需求也日益增进。然而，电网的稳定性、安全性、可靠性问题始终是电网质量的重要指标，其中短路故障是危及电力系统安全、导致巨大经济损失的严重故障之一。利用高温超导体的失超电阻限流的电阻型高温超导限流器，可以有效的解决上述问题，具有很好的应用与市场前景。目前这种限流器的核心技术一般将单根第二代高温超导带材以双带并绕的方式从中间位置开始绕制成饼式线圈实现流通电流的反向，以消除磁场来制造无感饼式线圈，然后再将多个无感饼式线圈串并联组合而成。这种结构通常采用中间“S”型或者“U”型进行电流反向。同时，目前也有单个直筒型无感连接方式，其以单个直筒为单元，通入反向电流的带材与轴线平行的放置于筒表面，再利用铜块对相邻两根带材进行串联连接，使相邻平行的两根带材中通入反向电流。。对于饼式线圈而言，由于每一层的弯曲半径不同，带与带间需设置绝缘间隔层，因此每一匝超导带材通入相反电流的流通长度不一致，磁场抵消效果不佳；由于生产工艺的限制，单根超导带的长度越长售价越高，在同一饼上绕置一般需要焊接多根带材，从而造成超导带材的均匀性比较差，影响限流效果。其次，对于直筒型限流绕置方式，接头过多会导致出现短路过电流时发生接头失超而烧毁带材，这是超导限流装置稳定运行的潜在隐患。

发明内容

本发明的目的是克服现有无感型超导限流装置结构复杂，磁场抵消不完全，焊接接头过多以及单根高温超导带材长度以及均匀性差等缺陷，提出一种高温超导限流器。

本发明提供一种高温超导限流器，该限流器包括竖直设置的数目至少为2的柱状绕线单元；

每个所述柱状绕线单元分别设有数目至少为1的周向绕线凹槽；

所述限流器中最后一个所述柱状绕线单元的绕线凹槽内设有换流接头，其他的所述柱状绕线单元的绕线凹槽内设有相同厚度的间隔块。

优选的，每个所述柱状绕线单元的绕线凹槽数目为1，所述绕线凹槽的高度相同。

优选的，每个所述绕线单元的绕线凹槽数目大于1且相等，每个所述绕线单元在同层上的所述绕线凹槽的高度相同。

优选的，所述柱状绕线单元的同层绕线凹槽内分别连续绕制平行的两根高温超导带材。

优选的，所述柱状绕线单元呈折返式波浪形分布，其分布适应于所述高温超导带材的长度和弯曲阈值。

优选的，所述柱状绕线单元包括：柱状绕线骨架和套设在该骨架上的数目至少为2的固定环；所述固定环之间的空间形成所述绕线凹槽。

优选的，每个所述柱状绕线骨架上的所述固定环的数目相等，且同层的所述固定环的高度相等。

优选的，所述间隔块为呈一定角度或弧度的绝缘块，所述间隔快的厚度与其所在的绕线凹槽的深度相同，且所述间隔块位于与所述绕线凹槽接触的平行的两根高温超导带材间。

优选的，所述换流接头为导体，所述换流接头通过固定件固定在相应绕线凹槽中。

优选的，所述柱状绕线骨架呈圆柱形，所述固定环呈圆形。