一种快速响应直流限流器拓扑结构与参数设计

作者：袁佳歆; 陈鹤冲^*; 陈凡; 张哲维

来源：电工技术学报, 2021, 36(08): 1646-1657.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200135

• 永磁饱和型故障限流器
• 直流断路器
• 吸能应力
• 磁耦合
• 快速响应

配合限流器使用的限流式直流断路器将成为直流断路器往高遮断容量发展的新趋势,然而原先提出的永磁饱和型故障限流器存在延长故障电流下降时间的问题。对此该文在原先提出的永磁饱和型故障限流器的基础上进行拓扑优化,提出一种新型快速响应直流限流器。其在原有限流器的拓扑结构中通过磁耦合引入一条辅助支路,消除原有限流器在直流断路器故障开断时延长故障电流下降时间的负面影响,加速开断进程,同时能够极大程度地减小断路器的吸能应力,一定程度上降低过电压应力。该新型限流器能全程自适应动作,无需触发控制装置,响应直接迅速,且二极管处于低压侧,降低了对地绝缘成本。通过理论分析,介绍该新型快速响应直流限流器的工作原理,通过数学推导,分析其主要电磁参数设计要求;通过磁路有限元仿真与电路仿真计算相结合,验证该新型限流器的可行性;设计一台小容量实验样机,通过现场实验与小容量仿真对比验证了该新型快速响应限流器能有效提升电流下降速度。

• 单位
  武汉大学; 自动化学院