基于自驱动变阻器的新型故障限流器

作     者：王汝凡 谢东泽 冯泽铭 王德全 段雄英 廖敏夫 WANG Rufan;XIE Dongze;FENG Zeming;WANG Dequan;DUAN Xiongying;LIAO Minfu

作者机构：大连理工大学电气工程学院大连116024 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2023年第49卷第4期

页      面：1526-1533页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51777025,52177131) 武汉强磁场学科交叉基金(WHMFC202130)。 

主　　题：短路故障 自驱动 限流器 有限元仿真 首半波峰值 

摘      要：短路故障电流会给系统的安全稳定和经济运行带来危害,安装故障限流器可以快速有效限制短路故障电流,在电网短路故障抑制方面具有良好的应用前景。因此提出一种基于自驱动变阻器的新型故障限流器,其在正常运行时损耗很低,短路发生时无需任何检测设备和辅助开关便可完成对首半波峰值的限制。首先对限流器动作和限流过程进行理论分析,基于COMSOL平台建立有限元模型对限流器自驱动过程的运动和受力情况进行建模仿真,并对短路故障电流造成的装置电磁环境变化加以研究。然后建立基于PSCAD/EMTDC平台的振荡电流源短路故障仿真模型,通过仿真验证了新型故障限流器的限流效果。最后完成了样机制作,并通过搭建试验回路进行了试验验证。试验结果表明:在预期电流峰值为15 kA的情况下,基于自驱动变阻器的新型故障限流器能够在4.2ms限流,将首半波故障电流峰值从15.6 kA限制到14.51 kA。通过仿真与试验验证了所提新型故障限流器的可行性,限流效果明显,可为工程应用提供一定技术参考。