[实用新型]一种基于桥路型超导限流器的35kV供配电系统

说明书

本实用新型公开了一种基于桥路型超导限流器的35kV供配电系统，它的组成包括：电力系统(1)，35kV母线(2)，桥路型高温超导限流器(3)，断路器(4)，10kV母线(5)，在两个10kV母线(5)加装桥路型高温超导限流器(3)，当故障电流发生时，流经桥路型高温超导限流器(3)的电流瞬间增大，其电感线圈瞬间产生感抗来阻止瞬间增大的故障电流，同时配合断路器(4)切断供配电系统电路。本实用新型的技术效果：当电网发生短路故障时，超导限流器迅速由稳态转为限流态，呈现很大的反向感应电压并有效限使得电流降低；当故障消除后，超导限流器可以由限流态恢复到稳态，保证电网能够正常运行。

技术领域

本实用新型涉及交流供配电技术领域，具体涉及到一种桥路型超导限流器的35kV供配电系统。

背景技术

短路故障对电力系统破坏的严重程度，与短路电流的大小密切相关。在电网发展的初级阶段，电力系统容量小，短路电流水平较低，对因系统短路引发的电流增大问题，一般可以通过更换具有开断能力的开关设备来解决。但是，随着我国电力建设的迅速发展、用电负载的持续增加、低阻抗大容量变压器的应用、发电厂及发电机单机容量的不断提升及各大区电网之间的互联等，使得电力系统的短路电流水平不断提高，从而就对电网中原有的和新投运的开关设备的开断能力提出了更高更苛刻的要求。

一味提高断路器的开断能力无论是在技术还是在经济方面都很困难，而且使用机械断路器开断短路电流通常需要两个甚至更多个周波的时间完成，必要时还需要有限流设备与断路器相配合动作，即利用限流设备将短路容量迅速控制在断路器的切断容量内，保证断路器安全可靠地切断故障线路。这样就可以保护系统设备免遭大短路电流对系统及系统设备的冲击，延长断路器等开关设备和变压器等重要设备的使用寿命，为电力部门和用户带来显著的经济利益。

利用超导材料在正常状态下对电力系统无影响，当发生短路故障时，可以迅速增大阻抗的这一特性，使其成为理想的故障电流限制设备，即超导限流器。

实用新型内容

本实用新型将一种桥路型超导限流器应用于35kV供配电系统，具体技术方案如下：

一种基于桥路型超导限流器的35kV供配电系统，它的组成包括：电力系统1，35kV母线2，桥路型高温超导限流器3，断路器4，10kV母线5，其特征在于：在两个10kV母线5 加装桥路型高温超导限流器3，当故障电流发生时，流经桥路型高温超导限流器3的电流瞬间增大，其电感线圈瞬间产生感抗来阻止瞬间增大的故障电流，同时配合断路器4切断供配电系统电路。

所述的桥路型高温超导限流器3组成：功率二极管桥路、超导线圈、偏置电源和制冷系统。

所述的超导线圈是根据限流器所在线路的额定电压，确定限流器的超导线圈的标准耐压水平，选择超导线圈的匝间及层间的绝缘材料，根据绝缘材料的电性能，确定超导线圈的匝间及层间的绝缘厚度，从而计算出超导线圈的导体填充系数λ，再计算出超导线圈的全电流密度λJ。

所述的偏置电源是调节桥路型高温超导限流器(3)的动作电流。

本实用新型的技术效果：超导限流器本质上可以认为是一个等价的可变阻抗，其通常分为两种状态：稳态和与限流态。当电网正常运行时，超导限流器处于稳态，所呈现阻抗也较低，因此不会对电网造成影响；当电网发生短路故障时，超导限流器迅速由稳态转为限流态，呈现很大的反向感应电压并有效限使得电流降低；当故障消除后，超导限流器可以由限流态恢复到稳态，保证电网能够正常运行。引入超导限流器不仅可以显著降低断路器的容量，大大降低电网的改造费用及延长电气设备的使用寿命；还将实现对输电线路故障短路电流快速、平稳、有效地限制，为解决输电网安全稳定运行的关键技术难题奠定基础。

附图说明

图1是基于桥路型超导限流器的35kV供配电系统组成图。

图2是有源式桥路型高温超导限流器结构图。