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  近年來隨著我國電力建設的迅速發展，電網結 構和係統容量不斷擴大，許多地區特別是經濟較發 達地區的係統短路電流水平已經直逼甚至超過國家 有關電力規程所規定的允許範圍。如有資料計算表 明，三峽電站可能的最大短路電流周期分量高達 300 kA，一些大型發電廠出口或廠站高壓變電站 出口的最大短路電流也高達100～200 kA。

  目前國際上隻能製造最大遮斷電流100 kA的GIS斷路器， 我國尚無此類斷路器生產能力。可以采用分層、分 區甚至解列運行，或者串聯普通電抗器等措施限製 係統短路電流，但這些常規限流措施一般都受係統 網架結構、運行方式、安全穩定性等因素的製約， 限流效果有限，且存在負麵影響(如降低係統正常 運行時的供電可靠性與運行靈活性、存在壓降損耗和操作過電壓隱患等)。因此，研發新型限流技術與 裝置，確保電力係統正常運行時盡量減小或消除不 利影響，發生短路故障時能夠有效抑製係統短路容量(短路電流)，從而減輕斷路器等係統電氣設備的 負擔，提高其工作可靠性和使用壽命，進而提高電 力係統運行安全可靠性，已成為當前電力係統及進 一步發展中急需解決的迫切問題。

  早在上世紀70年代，國際上就有人提出了“短 路限流器”方案；美國電力科學研究院EPRI (Electric Power Research Institute)曾在上世紀90年代初組織專家組對配電網絡的各種限流技術進行 了專門的調研，認為應用電力電子技術發展固態限流器(是較現實的技術途徑，並給出一種建議的基於GTO 的固態限流器實現方案。在EpRI調研報告的推動下，全球興起了研究短路電流限流技術、特別是應 用電力電子器件研發固態限流器的熱潮，出現了串 聯諧振式(簡稱串諧式，下同)限流器、帶固定串補及可控串補功能的諧振式限流器以及其他類型的固態限流器。這些故障限流器各有特點， 本文僅對串諧式限流器及其在係統發生短路時的運 行工況進行較為深入的仿真研究。

串諧式限流器

1.工作原理 

  已有不少文獻研究討論串諧式限流器方案，圖1給出了幾種典型拓撲。

  盡管串諧式限流器的拓撲結構不盡相同，但其 工作原理相似。以圖l(a)為例，工作原理簡介如 下：正常運行時，開關K斷開，選擇合適的L與C， 使其發生9I在线看片成人免费，限流器的等效阻抗接近於零； 線路發生短路故障時，開關K導通使c短接，L串入線路限流故障電流(三值決定故障限流水平)。

  串諧式限流器適用範圍 串諧式限流器在不同電壓等級係統中應用時， 其所需的電容量從而占用空間體積差別很大。表l 給出了串諧式限流器應用在35、110、220、500 kV 係統中，且要求穩態短路限流值分別為10、20、30 kA時，其所需的電容、電感值(忽略係統內感)。

  串諧式限流器具有原理、拓撲結構簡單，正常 運行模式下功耗接近於零、不影響係統運行、能實 現串補功能，故障限流模式下能夠實現有效限流、 便於與繼電保護配合等優點。

本文對串諧式限流器 從正常運行模式向故障限流模式過渡過程中的轉移 電流等進行了仿真研究，得出以下幾點結論，這些 結論在實際應用中應引起注意。

  1)串諧式限流器從正常運行模式切換到故障 限流模式過程中，其諧振電容C與轉換開關K之間 會產生高頻振蕩轉移電流，並在C兩端引起振蕩過 電壓，且振蕩電流幅值與轉換開關的閉合時間成振 蕩增幅關係、振蕩電壓幅值隨著轉換開關閉合時間 的延遲成階梯上升關係。

  2)在諧振電容C支路中串入適當的電感厶c可 有效降低上述高頻振蕩的頻率和幅值，但會抬高振 蕩回路中的臨界阻尼電阻值，從而延長振蕩衰減時 間。

  3)可在轉換開關K支路中串入適當阻尼電阻 (如臨界阻尼電阻的1／10)加速振蕩衰減過程，但 在短路限流期間阻尼電阻將要流過全部短路電流， 因此其功耗極大，選擇時應充分考慮承載容量。

  4)串諧式限流器應采用高速轉換開關，確保線 路發生短路時能夠以最快的速度短接電容器、進入 故障限流模式，否則其電容器及轉換開關將工作在 極其惡劣的條件下。

  5)在短路限流期間(斷路器未跳閘切斷故障回 路之前)串諧式限流器的轉換開關將承受全部係統 短路電流與電容高頻振蕩電流，當其采用功率半導 體器件構成時，應充分考慮能夠承受這種運行工況。