电工电能新技术

作者：刘师卓1,2,3， 夏东1,2,3， 邱清泉1,2,3， 张志丰1,2,3， 刘清峰1,2,3， 王浩男1,2,3

单位：1.中国科学院电工研究所, 北京 100190；
\r\n2. 中国科学院应用超导重点实验室, 北京 100190；
\r\n3. 中国科学院大学, 北京 100049

关键词：超导限流线圈, 磁通耦合, 直流冲击

基金：国家重点基础研究发展计划(973计划) 项目(2015CB251005)、 国家自然科学基金项目（51577179）、 中国科学院前沿科学重点研究项目YZDJ-SSW-JSC025）

基于电压源型换流器的高压直流输电（VSC-HVDC）技术在经过多年的研究后取得了一定的进展，并且已有多项工程在运行中。然而直流短路故障的处理仍然是VSC-HVDC电网亟待解决的问题之一，目前的断路器难以在短时内开断如此大的故障电流，因此要与限流器进行配合。电阻型超导限流器（RSFCL）已经在交流情况下进行了大量的研究，它被认为是最具有潜力的直流限流技术。然而传统的双绕无感线圈并不适用于直流输电场合，由于结构特殊使其在直流高压故障中容易发生闪络，造成超导限流器发生不可控的后果，因此需要新型的线圈结构来满足柔性直流输电保护的需求。本文基于连续式单饼限流线圈结构，对不同磁通耦合连接方式的磁场分布进行了仿真分析，建立了短时直流大电流冲击平台；同时设计了磁通耦合型饼式线圈，并对其进行了高压过电流冲击实验与分析，计算了冲击电阻过程中的电阻和热量变化并进行了讨论。本文的分析结果对电阻型直流超导限流器的设计，以及阈值与裕量的确定有一定的指导意义。

来源：2019年第1期

《电工电能新技术》期刊编辑部

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