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上海千实解读超导限流器的工作原理

超导限流器(英文缩写SFCL)是利用超导材料的超导态––正常态(S–N)转变特性及一些辅助部件,在线路出现故障时产生一个适当的阻抗来实现限流。当故障线路被断开或故障消失后,限流器自动复位。限流器可在高电位运行,正常运行时表现为零阻抗或极小阻抗,几乎无损耗地通过额定电流;故障时可在几毫秒内作出反应,根据需要把短路电流限制在额定电流的两倍左右。触发、复位均自动,限流效果显着,实现了取样、检测、触发、限流、复位一体化。
根据限流方式,限流器可分为电阻(R)型、电抗(L)型和R+jwL型。
电阻型限流器的原理简单。线路正常运行时,流过限流器的交流电流值小于临界电流Ic。出现短路故障时,短路电流超过Ic,限流器失超,在线路中表现为一个电阻,起到限流作用。电抗型限流器主要是利用超导体的S–N转变改变各个线圈电流的分布,以实现限流功能。正常运行时,限流线圈的磁通被与其耦合的其它线圈的磁通所抵消,表现为低阻抗。发生故障时,超导部件失超,从而改变各线圈电流的分布情况,使限流线圈呈现一个较大阻抗,以实现限流。R型、L型限流器结合在一起,可组成R+jwL型限流器。据日本电气学会1999年介绍:高电阻R型限流器效果,不仅限制故障电流,还提高电网的稳定性。