20世紀(jì)偉大的科學(xué)成就之一就是發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)現(xiàn)象和制成了高溫超導(dǎo)材料。在該領(lǐng)域工作的科學(xué)家們曾兩度榮獲諾貝爾物理獎。
超導(dǎo)是指某些物質(zhì)在溫度下降到某一溫度Tc以下時,電阻變?yōu)榱愕默F(xiàn)象。Tc稱為該物質(zhì)的轉(zhuǎn)變溫度或臨界溫度。具有超導(dǎo)功能的材料,當(dāng)其溫度T>Tc時,處于正常態(tài),電阻不為零且服從一般的電阻規(guī)律;當(dāng)T 當(dāng)超導(dǎo)體內(nèi)通過的電流超過某一數(shù)值Ic時,超導(dǎo)體會由超導(dǎo)態(tài)變?yōu)檎B(tài),Ic則稱為臨界電流。當(dāng)外磁場強度超過某一數(shù)值Hc時,超導(dǎo)現(xiàn)象也會消失,Hc稱為臨界磁場。因此,要使物體處于超導(dǎo)狀態(tài),必須使其溫度、外磁場強度、通過的電流分別在Tc、Hc、Ic以下,任何一個條件不具備,物體就會從超導(dǎo)態(tài)變?yōu)檎B(tài)。這一特性中的Ic成為用超導(dǎo)材料制造限流器的極好條件。 自從1911年荷蘭物理學(xué)家昂尼斯發(fā)現(xiàn)汞在低溫下的超導(dǎo)現(xiàn)象以來,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的低溫超導(dǎo)材料已達8000多種。但由于Tc過低,實用價值不大。直到1986年,美國的柏諾茲和繆勒制造出高溫超導(dǎo)材料(中國的趙忠賢等在1987年也制造出臨界溫度為100K的高溫超導(dǎo)化合物),才使超導(dǎo)體有了實用的可能。高、低溫超導(dǎo)材料臨界溫度的分界是77K(–196℃),低于該溫度的超導(dǎo)體用液氦(He)冷卻,高于該溫度的超導(dǎo)體用液氮(N)冷卻。液氦每升3美元、液氮每升6美分,價格相差50倍!高溫超導(dǎo)材料的出現(xiàn),使制造超導(dǎo)限流器的設(shè)想變成了現(xiàn)實。
全稱為超導(dǎo)故障電流限制器(SFCL),主要是利用超導(dǎo)體的超導(dǎo)態(tài),正常態(tài)轉(zhuǎn)變的物理特性,實現(xiàn)對故障短路電流的限制,提高電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。
現(xiàn)有繼電保護措施面臨瓶頸,常規(guī)限流器影響電能質(zhì)量,限流器向現(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化顯得非常迫切。從應(yīng)用范圍來看,限流器可安裝于發(fā)電廠、輸電網(wǎng)、變電站等場所。
為什么要拆?要知道拆了可能會出事故的。如果你真要拆,臨時用。拆限流器。
分流器安裝,按額定電流大小來分
不可以, 電動機啟動時7倍的正常工作電流。建議用熱繼電器加空氣開關(guān)。 熱繼電器選1.2倍工作電流。 空氣開關(guān)可以選1倍工作電流。 這是保證電動機不會燒的傳統(tǒng)要求。 當(dāng)然,大于幾十KW的電動機,一定配置...
限流器(英文縮寫CL)是利用可導(dǎo)材料的導(dǎo)態(tài)––正常態(tài)(S–N)轉(zhuǎn)變特性及一些輔助部件,在線路出現(xiàn)故障時產(chǎn)生一個適當(dāng)?shù)淖杩箒韺崿F(xiàn)限流。當(dāng)故障線路被斷開或故障消失后,限流器自動復(fù)位。限流器可在高電位運行,正常運行時表現(xiàn)為零阻抗或極小阻抗,幾乎無損耗地通過額定電流;故障時可在幾毫秒內(nèi)作出反應(yīng),根據(jù)需要把短路電流限制在額定電流的兩倍左右。觸發(fā)、復(fù)位均自動,限流效果顯著,實現(xiàn)了取樣、檢測、觸發(fā)、限流、復(fù)位一體化。
根據(jù)限流方式,限流器可分為電阻(R)型、電抗(L)型和R jwL型。
電阻型限流器的原理最簡單。線路正常運行時,流過限流器的交流電流最大值小于臨界電流Ic。出現(xiàn)短路故障時,短路電流超過Ic,限流器失超,在線路中表現(xiàn)為一個電阻,起到限流作用。電抗型限流器主要是利用超導(dǎo)體的S–N轉(zhuǎn)變改變各個線圈電流的分布,以實現(xiàn)限流功能。正常運行時,限流線圈的磁通被與其耦合的其它線圈的磁通所抵消,表現(xiàn)為低阻抗。發(fā)生故障時,超導(dǎo)部件失超,從而改變各線圈電流的分布情況,使限流線圈呈現(xiàn)一個較大阻抗,以實現(xiàn)限流。R型、L型限流器結(jié)合在一起,可組成R jwL型限流器。據(jù)日本電氣學(xué)會1999年介紹:高電阻R型限流器效果最好,不僅限制故障電流,還提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。
鎮(zhèn)流器又叫限流器、扼流圈,是一個自感系數(shù)很大的鐵心線圈 。其作用有兩個:一是在日光燈啟動時它產(chǎn)生一個很高的感應(yīng)電壓,與電源電壓疊加后使燈管點燃;二是燈管工作時限制通過燈管的電流,避免電流過大而燒毀燈絲。
實用新型結(jié)構(gòu)簡單,能夠滿足大功率的阻流要求,也非常容易滿足各種電路的不同的阻流要求,可以阻止超額定電流的電流流過負載,保證了用電電器不會在超額定電流的狀態(tài)下工作,因此,可以有效的保護用電器的安全,延長電器的使用壽命。
1.動作速度快,反應(yīng)時間小于20ms(在一個電力周波內(nèi));
2.可在電力系統(tǒng)故障時自動觸發(fā);能將短路電流減少一半以上;
3.故障線路被斷路器開斷后,能快速自動復(fù)位并在幾秒之內(nèi)多次動作,以配合重合閘;
4.正常運行時,功耗應(yīng)接近于零,最大不能高于輸送功率的0.25%;
5.可靠性應(yīng)高于與其同時運行的斷路器。
1.正常運行時功耗大;
2.動作反應(yīng)慢;
3.對電網(wǎng)的穩(wěn)定性有一定影響。
一種用于程控配線架的過流保護元件。在系統(tǒng)擴建和新的系統(tǒng)中使用短路電流限制器則可起到降低短路電流的作用,能夠在電流波形第一次上升期間小于1ms時,檢測和限制短路電流。 可調(diào)電阻也可以用做分壓器或限流器
固定電阻也可以用做分壓器或限流器
電容器也可以用做分壓器或限流器 (交流電路中)
電感器也可以用做分壓器或限流器
限流器-概述
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高壓共軌系統(tǒng)限流器的研究 作者: 張靜秋, 李育學(xué), 歐陽光耀, 安士杰, Zhang Jingqiu , Li Yuxue , Ouyang Guangyao , An Shijie 作者單位: 海軍工程大學(xué)船舶與動力學(xué)院,武漢,430033 刊名: 武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版) 英文刊名: JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY(TRANSPORTATION SCIENCE & ENGINEERING) 年,卷(期): 2008,32(3) 被引用次數(shù): 1次 參考文獻(4條) 1.張森;張正亮 MATLAB6.0仿真技術(shù)與應(yīng)用 2004 2.張也影 流體力學(xué) 1986 3.安士杰;歐陽光耀 電控噴油器仿真模塊化研究 [期刊論文]-車用發(fā)動機 2002(04) 4.鄒開鳳;李育學(xué);歐陽光耀 高壓共軌電控噴油器強力電磁閥的仿
應(yīng)用
電網(wǎng)規(guī)模日益擴大,互聯(lián)程度日益增強,短路電流也隨之增大,現(xiàn)有繼電保護措施
面臨瓶頸,常規(guī)限流器影響電能質(zhì)量,超導(dǎo)限流器向現(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化顯得非常迫切。
調(diào)查顯示,國內(nèi)超導(dǎo)技術(shù)主要掌握在北京云電英納技術(shù)研發(fā)團隊手中,其與百利機電集團合作研發(fā)的35K
V超導(dǎo)限流器已在云南普吉變電站掛網(wǎng)運行,并成功經(jīng)受了3次人為短路故障的檢驗。220KV超導(dǎo)限流器也已研發(fā)成功,只待掛網(wǎng)運行。
從應(yīng)用范圍來看,超導(dǎo)限流器可安裝于發(fā)電廠、輸電網(wǎng)、變電站等場所。預(yù)計國內(nèi)首先應(yīng)用于變電站,尤其是220KV及以上的變電站。我們估計國內(nèi)市場規(guī)模在1700億-2800億元,利潤空間在600億-1000億元。
快速限流器概述
快速限流器的工作原理如圖 1 所示。它由下列部分組成:①專用電流互感器;②電子檢測器;③電容器; ④點火觸發(fā)變壓器;⑤可爆破開斷的雷管橋與其并聯(lián)的高壓限流熔斷器。 雷管橋的電阻是μΩ極,并聯(lián)的高壓限流熔斷器的電阻則是 μΩ 極,所以正常狀態(tài)下電流幾乎從雷管橋流過。當(dāng)短路故障發(fā)生時,專用電流互感器①將故障電流瞬時值和電流上升率di/dt 值傳給電子檢測器②進行檢測。當(dāng)故障電流瞬時值和電流上升率 di/dt 值超過規(guī)定值后就發(fā)出點火脈沖, 通過電容器③將點火脈沖傳送給點火觸發(fā)變壓器,引爆載流雷管橋中的雷管。只有這種爆破方式,才能使雷管橋開斷斷口產(chǎn)生足夠高的速度, 迅速實現(xiàn)雷管橋由低電阻轉(zhuǎn)為高電阻, 即雷管橋的電阻由遠小于高壓限流熔斷器的電阻, 轉(zhuǎn)為遠大于高壓限流熔斷器的電阻。這個轉(zhuǎn)變過程在極短時間由(約幾個微秒到幾十微秒)完成的,迅速開斷雷管上的故障電流。再由并聯(lián)的高壓限流熔斷器, 吸收由雷管橋開斷故障電流可能產(chǎn)生的過電壓及開斷限流電流。
圖 2 示出 IS-快速限流器的結(jié)構(gòu)。它由一個絕緣外殼組成(3) ,其內(nèi)裝有 2 個管狀觸頭,帶 有縱向槽,而且一端連接線端,而另一端焊在一起。在這個管狀觸頭內(nèi)裝有雷管(2) ,雷管借助點火裝備通過電容器放電而爆炸。
圖3示出12kV 2000A IS-快速限流器單極外形結(jié)構(gòu)。圖中,1 底盤,2 支柱絕緣子,3 帶鎖緊裝置接線端子,4 高壓限流熔斷器,5 可伸縮的接觸點,6 帶脈沖變壓器的支柱絕緣子。只要操動帶鎖緊裝置的接線端子上的手槽,就可迅速地更換 IS-快速限流器的主件。
圖 4 示出 IS-快速限流器的主件。圖中,7 高壓限流熔斷器鑒別信號裝置,8 絕緣管,9 雷管橋,10 雷管,11 主回路鑒別信號裝置,12 熔體。
圖 5 示出雷管橋。銅質(zhì)雷管橋爆破時,從中部斷開,在爆炸沖擊力的作用下,四塊導(dǎo)片分別向上、下、左、右四個方向卷曲,在高壓限流熔斷器的熔體熔化前,形成一個具有一定絕緣水平的斷口,隨后高壓限流熔斷器完成最終的限流開斷。爆炸產(chǎn)生的推力將載流的雷管橋從載流狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦綦x狀態(tài),故障電流瞬時轉(zhuǎn)移到高壓限流熔斷器,完成限流開斷。整個過程在 5ms 內(nèi)結(jié)束。
德國 ABB Calor Emag 公司于 1955 年發(fā)明了快速限流器, 20 世紀(jì) 60 年代初首批產(chǎn)品投放市場,至今生產(chǎn) 幾千套,分布在幾十個國家使用良好,該產(chǎn)品積 50 余年的經(jīng)驗和無數(shù)次改進, 是一個技術(shù)上成熟的產(chǎn)品。其參數(shù)做到額定電壓 750V、12kV、17.5kV、24kV、36kV、40.5kV,額定電流 1250~4500A,最大預(yù)期開斷電流有效值 140~210kA。 用快速限流器來保護貴重的大型電力設(shè)備(如發(fā)電機等) ,可使嚴重的故障電流損害大幅減輕,實現(xiàn)電力系統(tǒng)安全運行,不但在技術(shù)上解決了系統(tǒng)安全運行問題,而且具有非常高的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。圖 6 示出使用快速限流器一例。
故障電流限制器有用爆炸方式的故障電流限制器,如 ABB 的 IS-快速限流器,也有超導(dǎo)故障電流限制器,簡稱超導(dǎo)限流器,超導(dǎo)限流器是新興技術(shù),現(xiàn)還處于樣品研究階段, 而爆炸式限流器技術(shù)成熟,并已取得運行經(jīng)驗。
對于異常高的短路電流第一個大半波峰值,斷路器由于動作太慢不能提供任何保護,只有快速限流器可以在電流上升的初期(小于一毫秒)即對其感知并加以限制,并在短路電流瞬時值還遠沒上升到預(yù)期峰值之前將其開斷,所出現(xiàn)的短路電流最大瞬時值永遠低于短路電流第一個大半波峰值。
與復(fù)雜的常規(guī)解決方案相比較,UFCL快速限流器應(yīng)用在變壓器或發(fā)電機饋線中,應(yīng)用在開關(guān)電器的母聯(lián)中,和應(yīng)用在與電抗器并聯(lián)的接線中,兼具技術(shù)合理,經(jīng)濟優(yōu)惠的優(yōu)點。作為發(fā)電廠、大型工業(yè)區(qū)和配電網(wǎng)的開關(guān)電器,UFCL快速限流器是解決短路電流難題的一個理想的開關(guān)設(shè)備。UFCL由英諾威電氣自主研發(fā),產(chǎn)品最大額定電壓達40.5kV,最大額定電流達6300A,預(yù)期短路開斷電流可達200kA,技術(shù)性能已達到國際先進水品,產(chǎn)品現(xiàn)已在國家電網(wǎng)、冶金、化工、石油石化、水泥、紙漿等行業(yè)得到廣泛使用,產(chǎn)品的可靠性并已經(jīng)得到眾多工程的嚴苛考驗。
主要特點:
遵從GB3906和IEC62271.200等標(biāo)準(zhǔn)。獨特的多斷口爆破切割結(jié)構(gòu),造就了卓越的性能和高可靠性。易于安裝和維護,節(jié)約成本。既可應(yīng)用于戶內(nèi),亦可用于戶外??砂惭b于金屬封閉、空氣絕緣的開關(guān)柜中,柜型可根據(jù)需要特殊定制。不論是陸地還是海上,不論是酷暑還是嚴冬,嚴苛的工況亦能運行無憂高可靠性已在眾多工程中的得到驗證。技術(shù)參數(shù):
額定電流(A) 630/1500/2000/2500/3150/4000/5000/6300
額定電壓(kV) 3.6/7.2/12/20/40.5
額定預(yù)期短路開斷電流(kA)rms 63/80/100/150/200
圖1中(a)為直流限流器的原理拓撲。圖1中(a),虛框內(nèi)為限流器拓撲,i為負載電流,iC為為負載電流,iC為恒流源。在負載無故障時,保證iC>i,由基爾霍夫定律可知,iD=iC-i>0,即二極管VD導(dǎo)通,如果忽略二極管的導(dǎo)通壓降,則有uLoad=E,在穩(wěn)定狀態(tài)下,限流拓撲的存在對負載沒有影響。圖1中(b)為正常運行情況下直流限流器的電流源電流iC,負載電流i及二極管電流iD的波形 。