國家863項目等級高溫超導限流器即將面世

經(jīng)過3年的科研攻關(guān)，國家863項目具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)220kV/800A高溫超導限流器的研究與開發(fā)，在完成前期高溫超導限流技術(shù)開發(fā)、優(yōu)化設(shè)計、結(jié)構(gòu)工藝改進，掛網(wǎng)運行可行性研究、選址分析、施工圖設(shè)計、審查后，已完成現(xiàn)場土建施工和部分一次設(shè)備安裝，即將在天津市電力公司所屬220千伏變電站進入現(xiàn)場調(diào)試，預(yù)計將于6月具備掛網(wǎng)試運行條件。這也是我國超導產(chǎn)業(yè)繼云南普吉和甘肅白銀兩大項目之后在電網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用的又一重大突破。
隨著城市化和工業(yè)化的發(fā)展，經(jīng)濟高速發(fā)展，尋求一種適應(yīng)廣泛、效果良好的方法成為研究熱點。高溫超導限流器(HighTemperatureSuperconductingFaultCurrentLimiter,HTSFCL)集檢測、觸發(fā)和限流于一身，是電力系統(tǒng)理想的限流裝置，其中直流勵磁繞組采用高溫超導材料制作，是先進的超導技術(shù)和傳統(tǒng)的鐵心電抗器技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)物。在電網(wǎng)輸電的正常通流態(tài)，直流磁勢使鐵心深度飽和，串入輸電線路的交流繞組呈現(xiàn)低感抗，因此兩端壓降很小，對于正常輸電無不利影響。
在電網(wǎng)短路故障發(fā)生后，電流劇增，監(jiān)控系統(tǒng)感知故障并借助于直流控制電路中的電力電子開關(guān)在幾個毫秒之內(nèi)切斷直流勵磁電流，鐵芯脫離深度飽和狀態(tài)，故障電流在兩個交流繞組上都將產(chǎn)生大的感應(yīng)電勢，從而實現(xiàn)限流。
它利用超導體零電阻性或完全抗磁性，根據(jù)設(shè)計需要可將短路電流限制到電網(wǎng)能夠承受的水平，當線路故障被排除后，超導限流器可自動復位，為再次限流做好準備。電力工程技術(shù)專家認為，HTSFCL的開發(fā)和研制，將開辟提高交流輸電線和輸電網(wǎng)運行整體控制能力和技術(shù)水平的新渠道，滿足智能電網(wǎng)對系統(tǒng)暫態(tài)安全穩(wěn)定的要求。
　　超導限流器按照工作原理，分為電阻型和電感型兩類。由于兩大類SFCL都存在一些自身缺點，尤其在高電壓等級將更難解決，因此到目前為止，雖然美國、日本、德國、瑞士等都在進行努力，并已研制出各種類型及型號的SFCL樣機進行試驗運行，但都屬中低壓等級，對于高電壓等級的輸電網(wǎng)用SFCL都還處于前期研究階段，目前尚無實際工程實踐。