基于真空触发开关的故障电流限制器相关理论与实验研究

摘要

在综合分析了已有的各种故障电流限制器的基础上,该论文首次提出了一种符合中国国情的,适用于高压和超高压输电系统的方案,即基于真空触发开关控制的故障电流限制器(TFCL).TFCL主要由限流电抗器和与之串联的电容器组组成.在线路正常工作时,TFCL在总体上呈弱容性,起着串联补偿的作用;短路发生时,1/4周波内触发并联在电容器组两端的真空触发开关并使之导通,与此同时还命令并联在电容器组两端的快速真空开关关合,从而可靠地短接电容器组,使限流电抗器稳定工作.限流率和补偿度是TFCL的两个重要设计指标,以它们为基础,论文介绍了TFCL的各电感值、电容值的选择方法.论文以PSCAD/EMTDC软件包为仿真工具,对多种短路故障情况下有、无TFCL限流的三相电路进行了对比仿真计算,结果表明TFCL对三相对称和三相不对称短路故障均有良好的限流效果.总之,该论文围绕真空触发开关控制的故障电流限制器,通过理论分析、实验研究和仿真计算等多种手段,力求建立TFCL限流方案的较系统的研究基础.该论文的工作不仅为故障电流限制器的实现方案开辟了一条新的途径,又为电力系统中大功率控制方向探索着一种新型的控制元件——真空触发开关.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1问题的提出

§1.2FCL研究的必要性和可能性

§1.3故障电流限制器的基本构成

§1.4故障电流限制器的实现方案

§1.5面向高压，超高压系统的故障电流限制器的研究

§1.6论文的主要工作

§1.7本章小结

第二章真空触发开关式故障电流限制器的基本原理

§2.1故障电流限制器应有的基本性能

§2.2三种可用于限流的L-C电路

§2.3真空触发开关式故障电流限制器的基本原理

§2.4 TFCL的电感、电容值的选择方法

§2.5 TFCL的中有关最大电流、最大电压的确定

§2.6 TFCL的投资浅析

§2.7本章小结

第三章TFCL的主控元件——真空触发开关

§3.1真空触发开关的研究历史和现状

§3.2真空触发开关的基本结构和工作原理

§3.3真空触发开关的实验研究及分析

§3.4 TFCL中TVS的特殊性

§3.5真空触发开关的工作特性和等效电路

§3.6本章小结

第四章故障电流限制器的实验研究

§4.1引言

§4.2串联L-C电路限流的原理实验

§4.3振荡回路限流实验

§4.4本章小结

第五章TFCL限流效果的数值仿真

§5.1引言

§5.2系统模型和参数

§5.3三相同期短路的数值仿真

§5.4三相不对称短路情况的数值仿真

§5.5本章小结

第六章故障电流限制器对电力系统稳定性的影响

§6.1电感性故障电流限制器和电阻性故障电流限制器

§6.2 TFCL对功率特性的影响

§6.3 TFCL对暂态稳定性影响的数值仿真

§6.4本章小结

第七章总结与展望

§7.1总结

§7.2展望

致谢

参考文献

作者在攻读博士期间所发表的文章