超导限流器的工作原理_超导限流器优缺点

超导限流器全称为超导故障电流限制器（SFCL），主要是利用超导体的超导态，正常态转变的物理特性，实现对故障短路电流的限制，提高电网的暂态稳定性。

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最简单。线路正常运行时，流过限流器的交流电流最大值小于临界电流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型限流器效果最好，不仅限制故障电流，还提高电网的稳定性。

超导限流器优点

1、动作速度快，反应时间小于20ms（在一个电力周波内）；

2、可在电力系统故障时自动触发；能将短路电流减少一半以上；

3、故障线路被断路器开断后，能快速自动复位并在几秒之内多次动作，以配合重合闸；

4、正常运行时，功耗应接近于零，最大不能高于输送功率的0.25%；

5、可靠性应高于与其同时运行的断路器。

超导限流器缺点

1、正常运行时功耗大；

2、动作反应慢；

3、对电网的稳定性有一定影响。