| 主权项 |
一种混合型短路故障限流器，其特征是包括整流桥(Br)、超导无感线圈(Rsc)、开关(K)、电抗器(L)、分流电阻(R3)、第一保护回路(P1)和第二保护回路(P2)；所述的超导无感线圈(Rsc)、所述的开关(K)和分流电阻(R3)并联；所述的整流桥(Br)由第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)和第四二极管(D4)组成；第一保护回路(P1)由第九二极管(D9)和第一电阻(R1)串联组成；第二保护回路(P2)由第十二极管(D10)和第二电阻(R2)串联组成；电抗器(L)由第一绕组(L11)和第二绕组(L12)组成；第一二极管(D1)和第二二极管(D2)的连接点为第一交流端(A)，第三二极管(D3)和第四二极管(D4)的连接点为第二交流端(B)，第一二极管(D1)和第三二极管(D3)的连接点为第一直流端(M)，第二二极管(D2)和第四二极管(D4)的连接点为第二直流端(N)；第一绕组(L11)和第一保护回路(P1)并联，此并联支路的一端连接在第一直流端(M)，此并联支路的另一端与超导无感线圈(Rsc)、开关K和分流电阻(R3)的并联电路串联后接入第二直流端(N)；第二绕组(L12)和第二保护回路(P2)并联，此并联支路的一端连接到第一直流端(M)，此并联支路的另一端接入第二直流端(N)；短路故障限流器和交流电源(UAC)、负载阻抗(RL)和断路器(SW)组成的串联支路连接在整流桥的第一交流端(A)和第二交流端(B)之间，构成单相短路故障限流器；所述的电抗器的第一绕组(L11)和第二绕组(L12)匝数相同、异名端相连、磁通方向相反，并通过闭合铁芯形成闭合磁路；所述的超导无感线圈(Rsc)采用YBCO高温超导带材绕制，并浸泡在液氮或过冷液氮中工作；电网稳态时，通过所述的超导无感线圈(Rsc)的电流小于其临界电流，所述的超导无感线圈(Rsc)处于超导态，呈现零电阻；电网发生短路故障时，通过超导无感线圈(Rsc)的电流大于其临界电流，导致超导无感线圈(Rsc)失超而产生限流电阻(Rs)；电网稳态时，所述的超导无感线圈(Rsc)处于超导态，其电阻为零，通过第一绕组(L11)和第二绕组(L12)的电流相等，均为电网总电流的一半；电抗器(L)的漏感工作在整流桥的直流侧，不产生压降，开关(K)处于断开状态；若正向电流通过单相短路故障限流器，则电流通过第一二极管(D1)‑电抗器(L)‑超导无感线圈(Rsc)‑第四二极管(D4)而导通；若反向电流通过单相短路故障限流器，则电流通过第二二极管(D2)‑电抗器(L)‑超导无感线圈(Rsc)‑第三二极管(D3)而导通；一旦电网发生短路故障时，若故障电流正向流过单相短路故障限流器，即故障电流的瞬时值的大于2倍的超导无感线圈(Rsc)的临界电流，故障电流将通过第一二极管(D1)‑电抗器(L)‑超导无感线圈(Rsc)和分流电阻(R3)的并联支路‑第四二极管(D4)而导通；若故障电流反向流过单相短路故障限流器，即故障电流的瞬时值的大于2倍的超导无感线圈(Rsc)的临界电流，故障电流将通过第二二极管(D2)‑电抗器(L)‑超导无感线圈(Rsc)和分流电阻(R3)的并联支路‑第三二极管(D3)而导通；这时，由于超导无感线圈受到过流冲击而失超，产生限流电阻(Rs)；一方面，随着限流电阻(Rs)增大，通过电抗器(L)的第一绕组(L11)电流减小，通过第二绕组(L12)电流增大，磁通无法相互抵消，产生限流电抗；电抗器(L)磁通的增大，提高了限流器的限流能力；另一方面，限流电阻(Rs)增大，使得一部分电流转移到并联分流电阻(R3)中；通过分流电阻(R3)的分流作用，保护超导无感线圈(Rsc)因过流冲击而损坏；在电抗器(L)的磁通随电流发生剧烈变化时，通过第一保护回路(P1)和第二保护回路(P2)分别对第一绕组(L11)和第二绕组(L12)实现保护；在电网瞬时故障时，电网重合闸，电网电流恢复正常，开关(K)闭合，确保电网的正常运行；在电网永久性故障时，电网重合闸，单相短路故障限流器进行再次限流，并通过断路器(SW)断开电网；在限流过程中，通过超导无感线圈的失超产生电阻，和对电抗器电流分配来产生磁通量，进而产生感抗，来实现电阻和电感共同限流，达到了限流效果。 |
