基于快速斥力開關(guān)的新型故障限流器設(shè)計(jì)與仿真研究
劉紅星，柳慶東
東南大學(xué) 電氣工程學(xué)院，江蘇 南京 210096
摘 要：針對(duì)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)迅速產(chǎn)生的短路電流，設(shè)計(jì)了一種由新型電磁斥力機(jī)構(gòu)、固態(tài)開關(guān)和ZnO 避雷器組成的新型故障限流器。在Ansoft 軟件中搭建了電磁斥力機(jī)構(gòu)和永磁機(jī)構(gòu)在瞬態(tài)場(chǎng)下的仿真模型，對(duì)分、合閘過程中的磁場(chǎng)、位移以及速度隨時(shí)間的變化情況進(jìn)行了仿真分析，并分別對(duì)固態(tài)開關(guān)和ZnO 避雷器在故障限流器中的作用以及應(yīng)用條件進(jìn)行了闡述，證明了此類新型故障限流器能夠在系統(tǒng)中起到很好地限制短路電流的作用。
關(guān)鍵詞：故障限流器；電磁斥力機(jī)構(gòu)；固態(tài)開關(guān)；ZnO 避雷器
中圖分類號(hào)：TM471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3175(2014)02-0004-04
Design and Simulation Study of New Type Fault Current Limiter Based on High-Speed Electromagnetic Repulsion Switch
LIU Hong-xing, LIU Qing-dong
School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China
Abstract: Aiming at short circuit current generated quickly on system taking place with short circuit fault, this paper designed a new type of fault current limiter consisting of electromagnetic repulsion mechanism, solid switches and ZnO arresters, and established the simulation mode of electromagnetic repulsion mechanism and permanent magnetic mechanism under instant field in Ansoft software, carrying out simulation study for magnetic field, displacement and change situation of speed following time in making and breaking processes. Description was respectively made to functions and application conditions of solid switches and ZnO arresters in fault current limiter, which proves that this kind of new type fault current limiter can play a good function to limit short circuit in the system.
Key words: fault current limiter; electromagnetic repulsion mechanism; solid switch; ZnO arrester
參考文獻(xiàn)
[1] 蔣躍強(qiáng)，鮑偉，吳建坤. 超高壓電網(wǎng)故障電流限制器在電網(wǎng)中的應(yīng)用評(píng)價(jià)[ J ] . 華東電力，2011，39(1)：49-51．
[2] 董力，李慶民，劉衛(wèi)東，等. 兩次電流轉(zhuǎn)移型短路電流限制器的研究[ J ] . 電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2004，19(3)：21-24．
[3] 江道灼，敖志香，盧旭日，等. 短路故障限流技術(shù)的研究與發(fā)展[ J ]．電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2007，19(3)：8-19．
[4] 孫樹敏，劉洪順，李慶民，等. 電力系統(tǒng)故障限流器研究綜述[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2008，32(21)：75-79.
[5] 陳剛，江道灼，蔡永華，等. 具有旁路電感的新型固態(tài)故障限流器的研究[ J ] . 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2004，24(7)：200-205．
[6] Hui D, Wang Z K, Zhang J Y, et al. Development and Test of 10.5 kV/1.5 kA HTS Fault Current Limiter[J].IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2006，16(2)：687-690．
[7] 婁杰，李慶民，孫慶森，等. 快速電磁推力機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)[ J ] . 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2005，25(16)：23-29．
[8] 王子建，何俊佳，尹小根，等. 基于電磁斥力機(jī)構(gòu)的10 k V 快速真空開關(guān)[ J ] . 電工技術(shù)學(xué)報(bào)，2009，24(11)：68-75．
[9] 曾琦，李興源，蔡鑫貴，等. 帶串聯(lián)補(bǔ)償故障限流器的仿真和實(shí)驗(yàn)[ J ] . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2003，27(14)：54-56．
[10] Coquery G, Lallemand R, Josse G, et al.Current limiter device for railway and distribution network design and tests on railway conditions：1 000 A-25 kV-50 Hz[C]//European Conference on Power Electronics and Applications, 2005．
[11] 李慶民，肖茂友，婁杰，等. 氧化鋅避雷器式故障限流器的實(shí)用拓?fù)湓O(shè)計(jì)[ J ] . 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào)，2007，19(3)：46-50.
[12] 王晨，張曉鋒，莊勁武，等. 新型混合式限流斷路器設(shè)計(jì)及其可靠性分析[ J ] . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2008，32(12)：61-67．
[13] 梅軍，鄭建勇，胡敏強(qiáng)，等. 基于I G B T 軟關(guān)斷的混合式限流斷路器結(jié)構(gòu)與分析[ J ] . 電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2004，28(18)：59-62.
