电力固态限流器关技术研究.pdfVIP

浙江大学博士后研究报告 摘要 随着电力系统规模和电网结构越来越大，系统短路容量不断增加，对断路器极限开断能 力提出了挑战。固态限流器技术的发展对降低电力系统故障电流值和断路器遮断容量具有重 要实用价值，同时对提高电力系统稳定性也具有重要意义。 首先，本文基于现有固态限流器拓扑原理，提出耦合法三相固态限流器主电路结构。该 结构不受一次系统接线方式的影响，可以同时适用于三相星形或三角形接法、接地或不接地 系统：通过选择合适的变比．可以较方便地选择桥侧的电压等级，通过逆变续流控制，达到 较好限流效果；采用磁饱和技术，对耦台变压器的特殊设计处理，在不影响限流效果的情况 下，降低了固态限流器换流桥的设计容量，同时省去了并联交流电感，极大推进了其产品工 业化过程。 其次，虽然固态限漉器的引入可以很明显的降低故障线路的短路电流水平，但是对断路 器另一个重要开断参数(起始瞬态恢复电压)的影响却不尽相同。通过仿真，分析了限流器存 在时断路器开断过程中的电压应力，得到不同阻抗参数对断路器开断能力的影响。结果显示， 低容量断路器串联电阻型限流器可以开断大电流；同时得到限流阻抗的大小需要由断路器和 限流器配合来决定；而电感型限流器的分部电容数值选取对断路器遮断性能有很大影响，这 需要在限流阻抗制造中加以控制。 最后，分析了固态限流器存在时，对电力系统距离继电保护的影响。通过分析限流器在 电力系统故障过程中的基波阻抗特性，可以看出安装于线路侧的阻抗继电器跟没有限流器情 况下大致相同。因此只要在传统三段式距离保护基础上，增加两个逻辑单元：将其安放在线 路侧就可以了。传统起动元件可以保持原来的方式不变；带限流器的线路上要增加直流电抗 器电流起动元件，它与传统起动元件或逻辑：当系统发生故障时，直流电感的电流迅速上升， 可以较灵敏的反应故障发生。为了利用限流器的限流效果，往往要在限流结束后，将线路电 流降低，然后采允许将线路断开，从而降低断路器开断容量，提高可靠性；所以在限流脉冲 封锁后才起动整套保护，这对电力系统稳定性具有重要意义。 关键词：固态限流器磁饱和断路器距离保护 ⅡI oftheBreakeris the The forthemaximum here，with intermpting presented challenge eapacity moreandmore electric sizeand causetheincreaseofthe complexpowersystem sWacture，which cun‘entlimiterisof valuetoreducethe fault ofsolid-statefault development great capacity．The of andthe also toenhancethe the faultculTent interruptingcapacity,andimportant stability electric powersystem． is circuit of method is main