国产精品不卡在线,精品国产_亚洲人成在线高清,色亚洲一区,91激情网

我國(guó)高壓多端直流系統(tǒng)仍在起步階段，隨著電能需求的不斷增加，多端直流輸電逐漸成為未來發(fā)展趨勢(shì)。近年來，基于半橋型模塊化多電平變換器（Modular Multilevel Converter, MMC）結(jié)構(gòu)的換流器廣泛應(yīng)用于柔性直流輸電中。受制于其結(jié)構(gòu)，直流短路故障電流峰值較高、上升速度快，因此對(duì)直流斷路器的遮斷容量以及開斷速度提出了較高的要求。

現(xiàn)階段直流斷路器（DC Circuit Breaker, DCB）可分為機(jī)械式、固態(tài)式、混合式。其中，機(jī)械式斷路器通態(tài)損耗小、成本低，但其遮斷容量較低、開斷時(shí)間較長(zhǎng)，適合低電壓等級(jí)、小故障電流的直流系統(tǒng)；固態(tài)斷路器利用大量全控型器件串聯(lián)，遮斷容量高、開斷速度快，適用于高壓等級(jí)系統(tǒng)，然而其通態(tài)損耗較大，且成本過高；混合式直流斷路器綜合了前兩者的優(yōu)勢(shì)，采用機(jī)械與固態(tài)支路混合的方式，具備遮斷容量高、通態(tài)損耗小的優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。

迄今各科研機(jī)構(gòu)已提出多種混合式直流斷路器方案，實(shí)際直流工程中亦有少量應(yīng)用，驗(yàn)證了方案的可行性。但隨著多端直流電壓等級(jí)的升高，故障電流升高，直流斷路器存在電流峰值、過電壓峰值、泄放能量等分?jǐn)鄳?yīng)力較大的問題，過電壓較高會(huì)導(dǎo)致串聯(lián)的大量IGBT的耐壓成本提升，且增大了其損壞的風(fēng)險(xiǎn)；過大的泄放能量將對(duì)避雷器組的吸能要求更高，這些均將增加DCB的制造成本及技術(shù)要求。

為減小DCB分?jǐn)鄳?yīng)力，采取故障限流器配合直流斷路器完成直流開斷的限流式直流斷路器（Current Limiting DC Breaker, CLDCB）是未來發(fā)展的趨勢(shì)。對(duì)此，武漢大學(xué)的研究人員提出了一種用于限流式直流斷路器的新型快速響應(yīng)故障限流器（New type of fast response Fault Current Limiter, NFCL）。

該限流器利用磁耦合的方式，引入一條輔助支路，能在系統(tǒng)正常時(shí)處于小電感值，替代平波電抗器使用。故障發(fā)生時(shí)能快速退飽和，變成大電感有效限流；在故障電流下降時(shí)，輔助支路通過磁耦合并聯(lián)進(jìn)NFCL主支路，消除大電感限流器延長(zhǎng)故障電流下降時(shí)間的負(fù)面影響，提升電流下降速度。

圖1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)及接線原理

研究人員表示其全過程自適應(yīng)動(dòng)作，無需外部檢測(cè)觸發(fā)裝置，響應(yīng)速度快；同時(shí)能有效降低DCB上的電流峰值、過電壓峰值、避雷器泄放能量等各項(xiàng)分?jǐn)鄳?yīng)力，從而降低直流斷路器制造成本及技術(shù)要求。且NFCL不存在二極管位于高壓側(cè)承受高壓的問題，降低了對(duì)地絕緣制造成本。

圖2 四種限流器下的故障電流波形

研究人員指出，在◆500kV的直流系統(tǒng)中，NFCL較傳統(tǒng)FCL有明顯的性能優(yōu)勢(shì)：能夠明顯降低DCB的吸能應(yīng)力，并且能一定程度上降低DCB的過電壓峰值；減小電流下降時(shí)間71.6%；降低DCB的過電壓峰值24.9%，降低了DCB吸能99.1%。

以上研究成果發(fā)表在2021年第8期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，論文標(biāo)題為“一種快速響應(yīng)直流限流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)計(jì)”，作者為袁佳歆、陳鶴沖、陳凡、張哲維。