RU103248U1 - SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER - Google Patents

SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER Download PDF

Info

Publication number
RU103248U1
RU103248U1 RU2010128737/07U RU2010128737U RU103248U1 RU 103248 U1 RU103248 U1 RU 103248U1 RU 2010128737/07 U RU2010128737/07 U RU 2010128737/07U RU 2010128737 U RU2010128737 U RU 2010128737U RU 103248 U1 RU103248 U1 RU 103248U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
superconducting
additional
switch
switches
current
Prior art date
Application number
RU2010128737/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роберт Николаевич Шульга
Дмитрий Фёдорович Алфёров
Валерий Павлович Иванов
Леонид Михайлович Фишер
Андрей Робертович Шульга
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский Электротехнический институт им. В.И. Ленина" (ФГУП ВЭИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский Электротехнический институт им. В.И. Ленина" (ФГУП ВЭИ) filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский Электротехнический институт им. В.И. Ленина" (ФГУП ВЭИ)
Priority to RU2010128737/07U priority Critical patent/RU103248U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU103248U1 publication Critical patent/RU103248U1/en

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)

Abstract

1. Сверхпроводящий ограничитель токов энергосистемы, содержащий сверхпроводящий резистор, основной быстродействующий выключатель, включенный последовательно, датчик тока последовательной цепи, датчик напряжения на сверхпроводящем резисторе и систему управления, соответствующими входами подключенную к выходам датчиков тока и напряжения, а выходом соединенную с управляющим входом выключателя, отличающийся тем, что он снабжен двумя дополнительными быстродействующими выключателями и тремя медленно действующими выключателями, причем выключатели выполнены с блок-контактами, а сверхпроводящий резистор снабжен датчиком тока, при этом первый дополнительный быстродействующий выключатель установлен параллельно сверхпроводящему резистору, а второй дополнительный быстродействующий выключатель установлен последовательно со сверхпроводящим резистором между его выводом и выводом первого дополнительного быстродействующего выключателя, причем два медленно действующих выключателя установлены последовательно по обе стороны сверхпроводящего резистора соответственно между его выводами и выводами дополнительного быстродействующего выключателя, а третий медленно действующий выключатель шунтирует дополнительный быстродействующий выключатель, при этом система управления имеет дополнительные входы, подключенные соответственно к выходам датчика тока сверхпроводящего резистора и блок-контактам выключателей ограничителя и энергосистемы, и дополнительный выход, соединенный с управляющим входом дополнительного выключателя, а также дополнительные входы, связанные с блок-контактами медленно действующи 1. A superconducting current limiter of a power system comprising a superconducting resistor, a main high-speed switch connected in series, a current sensor of a serial circuit, a voltage sensor on a superconducting resistor and a control system corresponding to inputs connected to the outputs of the current and voltage sensors, and the output connected to the control input of the switch, characterized in that it is equipped with two additional high-speed switches and three slow-acting switches, and the switches are made with block contacts, and the superconducting resistor is equipped with a current sensor, while the first additional high-speed switch is installed parallel to the superconducting resistor, and the second additional high-speed switch is installed in series with the superconducting resistor between its output and the output of the first additional high-speed switch, with two slow-acting switches mounted sequentially on both sides of the superconducting resistor respectively m I am waiting for it with the findings and conclusions of an additional high-speed switch, and the third slow-acting switch shunts an additional high-speed switch, while the control system has additional inputs connected respectively to the outputs of the current sensor of the superconducting resistor and the block contacts of the limiter and power system switches, and an additional output connected to the control input of the auxiliary switch, as well as additional inputs associated with the block contacts, are slow acting

Description

Предложение относится к области электротехники, в частности, к сверхпроводящим ограничителям токов (СОТ), в частности коротких замыканий в энергосистемах.The proposal relates to the field of electrical engineering, in particular, to superconducting current limiters (COT), in particular short circuits in power systems.

Известны сверхпроводящие ограничители токов, решающие задачу ограничения количества сверхпроводника - патент Японии №236055 (Н02Н 9/02, H01F 36/100, H01L 39/16, опубликован 13.09.2007) и патент РФ №2321131 (БИ №9, 2008 г.). Однако эти ограничители не обеспечивают надежное энергоснабжение, поскольку не различают аварийных и коммутационных режимов в энергосистеме.Known are superconducting current limiters that solve the problem of limiting the amount of superconductor - Japan Patent No. 236055 (H02H 9/02, H01F 36/100, H01L 39/16, published September 13, 2007) and RF patent No. 2321131 (BI No. 9, 2008). . However, these limiters do not provide reliable power supply, because they do not distinguish between emergency and switching modes in the power system.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является сверхпроводящий ограничитель токов по патенту Германии №4030413 (Н02Н 9/02, опубликован 25.04.1991 г.), принятый в качестве прототипа. Он содержит ВТСП - сверхпроводящий резистор и последовательно подсоединенный к нему быстродействующий выключатель, который отключает ток в первом нуле переменного тока. Сигнал для запуска выключателя формируется системой управления при повышении напряжения на ВТСП в момент его перехода из сверхпроводящего состояния в нормальное проводящее состояние.Closest to the proposed technical solution is a superconducting current limiter according to German patent No. 4030413 (Н02Н 9/02, published April 25, 1991), adopted as a prototype. It contains a HTSC superconducting resistor and a high-speed switch connected in series to it, which turns off the current in the first zero of the alternating current. The signal for starting the circuit breaker is generated by the control system when the voltage on the HTSC is increased at the moment of its transition from the superconducting state to the normal conducting state.

Недостатком этого устройства является большой объем сверхпроводника (СП), а также то, что выбранный объем СП и мощность тепловыделения по режиму полупериодного ограничения трехфазного тока КЗ (0,01 с) существенно ниже нормальных коммутационных режимов с меньшими амплитудами тока, но с большей их длительностью (0,1-0,5 с), например, включение холостого трансформатора или заторможенного двигателя при пуске и в цикле АПВ. Причем в указанных коммутационных режимах недопустимо отключение выключателя из-за перерыва энергоснабжения.The disadvantage of this device is the large volume of the superconductor (SP), as well as the fact that the selected volume of the SP and heat dissipation in the half-cycle mode of the three-phase short-circuit current (0.01 s) are significantly lower than normal switching modes with smaller current amplitudes, but with a longer duration (0.1-0.5 s), for example, the inclusion of an idle transformer or a braked engine during start-up and in the reclosure cycle. Moreover, in these switching modes, it is unacceptable to trip the circuit breaker due to a power outage.

Технической задачей полезной модели является создание устройства, обеспечивающего ограничение объема сверхпроводника и мощности тепловыделения, а также его защиты от перегрузочных режимов.The technical task of the utility model is to create a device that limits the volume of the superconductor and the power of heat generation, as well as its protection against overload conditions.

Технический результат, достигаемый в полезной модели, заключается в повышении надежности энергоснабжения.The technical result achieved in the utility model is to increase the reliability of energy supply.

Поставленная задача решается благодаря тому, что сверхпроводящий ограничитель токов энергосистемы, содержащий сверхпроводящий резистор, основной быстродействующий выключатель, включенный последовательно, датчик тока последовательной цепи, датчик напряжения на сверхпроводящем резисторе и систему управления, соответствующими входами подключенную к выходам датчиков тока и напряжения, а выходом соединенную с управляющим входом выключателя, снабжен двумя дополнительными быстродействующими выключателями и тремя медленно действующими выключателями, причем выключатели выполнены с блок-контактами, а сверхпроводящий резистор снабжен датчиком тока. Первый дополнительный быстродействующий выключатель установлен параллельно сверхпроводящему резистору. Второй дополнительный быстродействующий выключатель установлен последовательно со сверхпроводящим резистором между его выводом и выводом первого дополнительного быстродействующего выключателя. Два медленно действующих выключателя установлены последовательно по обе стороны сверхпроводящего резистора соответственно между его выводами и выводами дополнительного быстродействующего выключателя, а третий медленно действующий выключатель шунтирует дополнительный быстродействующий выключатель. Система управления имеет дополнительные входы, подключенные соответственно к выходам датчика тока сверхпроводящего резистора и блок-контактам выключателей ограничителя и энергосистемы, и дополнительный выход соединенный с управляющим входом дополнительного выключателя, а также дополнительные входы, связанные с блок-контактами медленно действующих выключателей, и дополнительные выходы, соединенные с их управляющими входами. Параллельно основной последовательной цепи установлена дополнительная последовательная цепь из сверхпроводящего резистора, быстродействующего выключателя и датчика тока.The problem is solved due to the fact that the superconducting current limiter of the energy system, containing a superconducting resistor, a main high-speed switch connected in series, a current sensor of a serial circuit, a voltage sensor on a superconducting resistor and a control system, the corresponding inputs connected to the outputs of the current and voltage sensors, and the output connected with switch control input, equipped with two additional high-speed switches and three slow-acting switches, the switches are made contact with the block, and the superconducting resistor is provided with a current sensor. The first additional high-speed switch is installed parallel to the superconducting resistor. The second additional high-speed switch is installed in series with a superconducting resistor between its output and the output of the first additional high-speed switch. Two slow-acting circuit breakers are installed in series on both sides of the superconducting resistor, respectively between its terminals and the terminals of the additional high-speed circuit breaker, and a third slow-acting circuit breaker shunts the additional high-speed circuit breaker. The control system has additional inputs connected respectively to the outputs of the current sensor of the superconducting resistor and the block contacts of the limiter and power system switches, and an additional output connected to the control input of the additional switch, as well as additional inputs associated with the block contacts of slowly operating switches, and additional outputs connected to their control inputs. Parallel to the main serial circuit, an additional serial circuit of a superconducting resistor, a high-speed switch and a current sensor is installed.

В сверхпроводящем ограничителе тока используется высокотемпературный сверхпроводник (ВТСП лента 2-го поколения), ограничивающий ток за счет сильной нелинейности вольтамперной характеристики (ВАХ) его сопротивления при переходе из сверхпроводящего в нормальное состояние.The superconducting current limiter uses a high-temperature superconductor (HTSC tape of the 2nd generation), limiting the current due to the strong nonlinearity of the current-voltage characteristic (CVC) of its resistance during the transition from the superconducting to the normal state.

Сверхпроводящий ограничитель токов содержит параллельно соединенные ВТСП ленты, длина которых пропорциональна рабочему напряжению и уровню токоограничения, а число параллельно соединенных лент пропорционально рабочему току и аварийному сверхтоку. ВТСП ленты образуют модуль, состоящий из элементов, размещенных в криостате с жидким азотом. Параллельно выводам криостата и модулю ВТСП обычно подключен конденсатор.The superconducting current limiter contains parallel connected HTSC tapes, the length of which is proportional to the operating voltage and current limiting level, and the number of parallel connected tapes is proportional to the working current and emergency overcurrent. HTSC tapes form a module consisting of elements placed in a cryostat with liquid nitrogen. A capacitor is usually connected in parallel with the terminals of the cryostat and the HTSC module.

Это достигается за счет применения в сверхпроводящем ограничителе тока, содержащем последовательно соединенные сверхпроводящий резистор и основной выключатель, дополнительного выключателя, шунтирующего СП, а также применения интеллектуальной (программируемой) системы управления, воздействующей на оба выключателя и различающей аварийные и коммутационные режимы таким образом, чтобы в аварийных режимах основной выключатель отключался спустя 0,01 с после протекания полуволны тока КЗ (при этом дополнительный выключатель разомкнут), а в коммутационных режимах наоборот основной выключатель остается замкнутым, а дополнительный выключатель замыкается на время коммутационного режима с длительностью 0,1 с.This is achieved through the use of an additional circuit breaker bypassing the SP in a superconducting current limiter containing serially connected superconducting resistor and main switch, as well as the use of an intelligent (programmable) control system acting on both switches and distinguishing between emergency and switching modes so that emergency modes, the main switch was turned off after 0.01 s after the half-wave of the short-circuit current flows (while the additional switch is open), and in mmutatsionnyh modes contrary main switch remains closed, and an additional switch closed at a time of switching the mode with a duration of 0.1 s.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами и иллюстрациями, гдеThe essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings and illustrations, where

на фиг.1 приведена схема предлагаемого сверхпроводящего ограничителя токов,figure 1 shows a diagram of the proposed superconducting current limiter,

на фиг.2 и 3 приведены соответственно стилизованная ВАХ сверхпроводящего резистора и зависимость его сопротивления от температуры,figure 2 and 3 are respectively stylized I-V characteristics of a superconducting resistor and the dependence of its resistance on temperature,

на фиг.4 приведена динамическая зависимость температуры сверхпроводника от тока,figure 4 shows the dynamic dependence of the temperature of the superconductor on current,

на фиг.5 и 6 приведены схемы реализации СОТ, направленные соответственно на защиту сверхпроводящего резистора от перегрузки и перегрева.5 and 6 are diagrams of the implementation of COT, respectively, aimed at protecting the superconducting resistor from overload and overheating.

Устройство содержит сверхпроводящий резистор 1, конденсатор 2, выключатели 3 и 4, сопротивление 5, ЭДС 6, систему управления 7, датчики тока 8 и 9, датчик напряжения 10, входы-выходы системы управления 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 и 18, медленно действующие коммутационные аппараты 19, 20 и 21, быстродействующий выключатель 22, сверхпроводящий резистор 23, датчик тока 24 и быстродействующий выключатель 25.The device contains a superconducting resistor 1, a capacitor 2, switches 3 and 4, resistance 5, EMF 6, a control system 7, current sensors 8 and 9, a voltage sensor 10, inputs and outputs of a control system 11, 12, 13, 14, 15, 16 , 17 and 18, slow-acting switching devices 19, 20 and 21, high-speed switch 22, superconducting resistor 23, current sensor 24 and high-speed switch 25.

Устройство работает следующим образом: сверхпроводящий резистор 1 в криостате, в частном случае с параллельно включенным конденсатором 2, зашунтирован быстродействующим выключателем 3 и соединен последовательно с основным выключателем 4 и сопротивлением 5 и ЭДС 6 энергосистемы. Система управления 7 подключена к датчикам тока 8, 9 последовательной цепи из сверхпроводящего резистора и датчика напряжения 10 соответственно входами 11, 12 и 13. Входы 14, 15 и 16 системы управления подключены к блок-контактам соответственно выключателей 3, 4, а также выключателей энергосистемы для определения ее режима. Выходы 17 и 18 системы управления 7 подключены к управляющим входам выключателей 3, 4.The device operates as follows: a superconducting resistor 1 in a cryostat, in a particular case with a capacitor 2 connected in parallel, is shunted by a high-speed switch 3 and connected in series with the main switch 4 and the resistance 5 and EMF 6 of the power system. The control system 7 is connected to the current sensors 8, 9 of the serial circuit from the superconducting resistor and voltage sensor 10, respectively, by the inputs 11, 12 and 13. The inputs 14, 15 and 16 of the control system are connected to the block contacts of the switches 3, 4, as well as the power system switches, respectively to determine its mode. The outputs 17 and 18 of the control system 7 are connected to the control inputs of the switches 3, 4.

Режимы энергосистемы отображены в правой части фиг.1: I - близкое КЗ, II - удаленное КЗ, III - включение холостого трансформатора, IV - включение заторможенного двигателя.The power system modes are displayed in the right part of FIG. 1: I - close fault, II - remote fault, III - inclusion of an idle transformer, IV - inclusion of a braked engine.

Сплошные линии соответствуют силовым цепям; редкий пунктир - цепи измерения, частый пунктир - цепи управления.Solid lines correspond to power circuits; a rare dotted line is a measurement circuit, a frequent dotted line is a control circuit.

Работа устройства фиг.1 состоит в следующем. В исходном режиме выключатель 3 разомкнут, 4 замкнут. Рабочий ток протекает через сверхпроводящий резистор, имеющий в этом режиме (участок «а» на фиг.2) нулевое сопротивление. При возникновении режимов I или II (близкие и дальние КЗ) ток резко возрастает и после превышения значения критического тока (Iкр) резко возрастает сопротивление сверхпроводникового резистора, ограничивая ток КЗ (участок «b» фиг.2). По сигналам тока и напряжения на входах 11, 12 и 13 (от датчиков 8, 9 и 10) после достижения точки критической температуры (Ткр) (фиг.2) выключатель 3 блокируется в разомкнутом состоянии, а выключатель 4 размыкается при первом переходе тока через нуль.The operation of the device of figure 1 is as follows. In the initial mode, switch 3 is open, 4 is closed. The working current flows through a superconducting resistor having zero resistance in this mode (section “a” in FIG. 2). When modes I or II (near and far short-circuit) occur, the current increases sharply and after exceeding the critical current value (Icr), the resistance of the superconducting resistor sharply increases, limiting the short-circuit current (section "b" of figure 2). According to the current and voltage signals at the inputs 11, 12 and 13 (from sensors 8, 9 and 10) after reaching the critical temperature point (Tcr) (Fig. 2), the switch 3 is blocked in the open state, and the switch 4 is opened when the current passes through the first zero.

В коммутационных режимах III, IV при поступлении на вход 16 системы управления 7 сигнала выключатель 4 блокируется во включенном состоянии, так как недопустим перерыв энергоснабжения.In switching modes III, IV, when a signal is received at input 16 of the control system 7, switch 4 is blocked in the on state, since an interruption in power supply is unacceptable.

Если в указанных режимах ток от датчиков 8, 9 превышает значение Iкр (см. фиг.2) и мощность тепловыделения (~Т) достигает предельной температуры (Тпр), то система управления подает сигнал готовности, а затем замыкает контакты выключателя 3, если I≥Iпр, а Т≥Тпр. После этого ток протекает, минуя сверхпроводящий резистор. Момент достижения точки Тпр определяется уставкой времени, которую задает система управления в соответствии с зависимостями фиг.3 и фиг.4.If in these modes the current from the sensors 8, 9 exceeds the value of I cr (see figure 2) and the heat dissipation power (~ T) reaches the limit temperature (T CR ), the control system gives a ready signal, and then closes the contacts of the switch 3, if I≥I etc., and so forth T≥T. After this, the current flows bypassing the superconducting resistor. The moment of reaching the point Tpr is determined by the time setting, which sets the control system in accordance with the dependencies of figure 3 and figure 4.

Следует отметить, что КЗ сопровождается большим уровнем сверхтоков, но меньшей длительности (порядка 0,1 с) в то время как коммутационные режимы с холостыми трансформаторами и заторможенными двигателями соответствуют меньшим токам, но с большой длительностью (порядка 1-100 с).It should be noted that the short circuit is accompanied by a large level of overcurrents, but with a shorter duration (about 0.1 s), while switching modes with idle transformers and inhibited motors correspond to shorter currents, but with a longer duration (about 1-100 s).

При этом из-за малой постоянной времени нагрева сверхпроводника коммутационные режимы могут стать расчетными для выбора его объема и установленной мощности СОТ. Для облегчения СОТ и выбора его мощности по режиму протекания одной полуволны тока КЗ целесообразно использовать предлагаемое устройство. При этом снижается объем сверхпроводника и системы охлаждения, которые определяются лишь режимом КЗ. Режим длительных перегрузок по току СОТ должен быть исключен условием, что уровень перегрузки не превышает Iкр сверхпроводника.At the same time, due to the small constant of the heating time of the superconductor, switching modes can become calculated for choosing its volume and the installed power of the COT. To facilitate the COT and the choice of its power according to the mode of flow of one half-wave of short-circuit current, it is advisable to use the proposed device. At the same time, the volume of the superconductor and the cooling system, which are determined only by the short-circuit mode, is reduced. The regime of prolonged current overloads of the COT should be excluded by the condition that the level of overload does not exceed I cr of the superconductor.

С целью защиты сверхпроводящего ограничителя тока от перегрузки предложена схема фиг.5. Последовательно со сверхпроводящим резистором 1 по обоим его концам включены два медленно действующих коммутационных аппарата 19 и 20, а параллельно им и сверхпроводнику присоединяется медленно действующий аппарат 21.In order to protect the superconducting current limiter against overload, the circuit of FIG. 5 is proposed. In series with the superconducting resistor 1 at both ends are included two slowly operating switching devices 19 and 20, and a slowly operating device 21 is connected in parallel with them and the superconductor.

Схема по фиг.5 работает следующим образом. При возникновении перегрузки по току (по сигналам от датчиков 8, 9) или перегреву сверхпроводника (по сигналам от датчиков 8, 9 и 10) система управления 7 выдает сигнал на замыкание быстродействующего выключателя 3 с ограниченной пропускной способностью, а затем на замыкание медленнодействующего аппарата 21, после чего в случае необходимости размыкаются контакты обоих медленнодействующих аппаратов 19 и 20. Выключатель 4 остается заблокированным. Схема находится в указанном состоянии до тех пор, пока система управления 7 не выдает сигнал на обратное переключение схемы на основании данных по температуре сверхпроводника и готовности СОТ к приему тока.The circuit of FIG. 5 works as follows. When overcurrent occurs (according to signals from sensors 8, 9) or superconductor overheating (according to signals from sensors 8, 9 and 10), control system 7 gives a signal to close high-speed circuit breaker 3 with limited bandwidth, and then to close a slow-acting device 21 , after which, if necessary, the contacts of both slow-acting devices 19 and 20 open. The switch 4 remains locked. The circuit is in the indicated state until the control system 7 provides a signal for switching back the circuit based on data on the temperature of the superconductor and the readiness of the COT to receive current.

Схема предлагаемого устройства приведена на фиг.6, которая отличается от схемы фиг.1 тем, что с целью исключения перегрева сверхпроводящего резистора 1 последовательно с ним включен быстродействующий выключатель 22, а параллельно последовательной цепи из сверхпроводящего резистора 1, датчика тока 9 и выключателя 22 присоединен аналогичный блок из сверхпроводящего резистора 23, датчика тока 24 и быстродействующего выключателя 25.A diagram of the proposed device is shown in FIG. 6, which differs from the circuit of FIG. 1 in that in order to avoid overheating of the superconducting resistor 1, a high-speed switch 22 is connected in series with it, and in parallel with the serial circuit of the superconducting resistor 1, the current sensor 9 and the switch 22 is connected a similar block of superconducting resistor 23, current sensor 24 and high-speed switch 25.

Схема по фиг.6 работает следующим образом. В исходном состоянии выключатели 22 и 4 замкнуты, выключатели 3 и 25 разомкнуты. При возникновении перегрузки (от датчика 9) или перегрева сверхпроводника (от датчиков 9 и 10) система управления 7 выдает сигнал на замыкание выключателя 25. Если затем на СП 23 возникает перегрузка (от датчика 24) или перегрев сверхпроводника 23 (от датчиков 24 и 10), то система управления 7 замыкает выключатель 3, а затем отключает выключатель 25. Выключатель 4 остается заблокированным. Схема возвращается в исходное состояние после получения сигналов от датчиков 24, 9 и 10 на основании данных в системе управления 7 по температуре сверхпроводника и готовности СОТ к приему тока.The circuit of FIG. 6 works as follows. In the initial state, the switches 22 and 4 are closed, the switches 3 and 25 are open. In the event of an overload (from sensor 9) or overheating of the superconductor (from sensors 9 and 10), the control system 7 gives a signal to close the switch 25. If, then, overload (from sensor 24) or overheating of superconductor 23 (from sensors 24 and 10 ), then the control system 7 closes the switch 3, and then turns off the switch 25. The switch 4 remains locked. The circuit returns to its original state after receiving signals from sensors 24, 9 and 10 based on data in the control system 7 on the temperature of the superconductor and the readiness of the COT to receive current.

Технический результат предлагаемого устройства в эксплуатации определяется снижением объема сверхпроводника и стоимости устройства при сохранении его надежности в эксплуатации.The technical result of the proposed device in operation is determined by the decrease in the volume of the superconductor and the cost of the device while maintaining its reliability in operation.

Предлагаемая полезная модель позволяет исключить режимы перегрузок из числа расчетных для выбора объема сверхпроводника.The proposed utility model makes it possible to exclude overload modes from the number of calculated ones for choosing the superconductor volume.

Применение предлагаемого устройства позволит снизить стоимость сверхпроводящего ограничителя тока и применить указанные устройства на распределительных подстанциях в системах энергоснабжения.The application of the proposed device will reduce the cost of a superconducting current limiter and apply these devices to distribution substations in power supply systems.

Исходя из вышеизложенного, задача создания устройства, позволяющего снизить объем сверхпроводника при сохранении надежности энергоснабжения, решена.Based on the foregoing, the task of creating a device that allows to reduce the volume of a superconductor while maintaining the reliability of energy supply is solved.

Claims (2)

1. Сверхпроводящий ограничитель токов энергосистемы, содержащий сверхпроводящий резистор, основной быстродействующий выключатель, включенный последовательно, датчик тока последовательной цепи, датчик напряжения на сверхпроводящем резисторе и систему управления, соответствующими входами подключенную к выходам датчиков тока и напряжения, а выходом соединенную с управляющим входом выключателя, отличающийся тем, что он снабжен двумя дополнительными быстродействующими выключателями и тремя медленно действующими выключателями, причем выключатели выполнены с блок-контактами, а сверхпроводящий резистор снабжен датчиком тока, при этом первый дополнительный быстродействующий выключатель установлен параллельно сверхпроводящему резистору, а второй дополнительный быстродействующий выключатель установлен последовательно со сверхпроводящим резистором между его выводом и выводом первого дополнительного быстродействующего выключателя, причем два медленно действующих выключателя установлены последовательно по обе стороны сверхпроводящего резистора соответственно между его выводами и выводами дополнительного быстродействующего выключателя, а третий медленно действующий выключатель шунтирует дополнительный быстродействующий выключатель, при этом система управления имеет дополнительные входы, подключенные соответственно к выходам датчика тока сверхпроводящего резистора и блок-контактам выключателей ограничителя и энергосистемы, и дополнительный выход, соединенный с управляющим входом дополнительного выключателя, а также дополнительные входы, связанные с блок-контактами медленно действующих выключателей, и дополнительные выходы, соединенные с их управляющими входами.1. A superconducting current limiter of a power system comprising a superconducting resistor, a main high-speed switch connected in series, a current sensor of a serial circuit, a voltage sensor on a superconducting resistor and a control system corresponding to inputs connected to the outputs of the current and voltage sensors, and the output connected to the control input of the switch, characterized in that it is equipped with two additional high-speed switches and three slow-acting switches, and the switches are made with block contacts, and the superconducting resistor is equipped with a current sensor, while the first additional high-speed switch is installed parallel to the superconducting resistor, and the second additional high-speed switch is installed in series with the superconducting resistor between its output and the output of the first additional high-speed switch, with two slow-acting switches mounted sequentially on both sides of the superconducting resistor respectively m I am waiting for it with the findings and conclusions of an additional high-speed switch, and the third slow-acting switch shunts an additional high-speed switch, while the control system has additional inputs connected respectively to the outputs of the current sensor of the superconducting resistor and the block contacts of the limiter and power system switches, and an additional output connected to the control input of the auxiliary switch, as well as additional inputs associated with the block contacts, are slow acting switches, and additional outputs connected to their control inputs. 2. Сверхпроводящий ограничитель токов по п.1, отличающийся тем, что он снабжен установленной параллельно основной последовательной цепи дополнительной последовательной цепью из сверхпроводящего резистора, быстродействующего выключателя и датчика тока.
Figure 00000001
2. The superconducting current limiter according to claim 1, characterized in that it is provided with an additional serial circuit of a superconducting resistor, a quick-acting circuit breaker and a current sensor mounted parallel to the main serial circuit.
Figure 00000001
RU2010128737/07U 2010-07-13 2010-07-13 SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER RU103248U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128737/07U RU103248U1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128737/07U RU103248U1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU103248U1 true RU103248U1 (en) 2011-03-27

Family

ID=44053245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010128737/07U RU103248U1 (en) 2010-07-13 2010-07-13 SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU103248U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541380C2 (en) * 2013-06-25 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Superconductive circuit breaker

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2541380C2 (en) * 2013-06-25 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Superconductive circuit breaker

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chen et al. Design and application of a superconducting fault current limiter in DC systems
KR101875563B1 (en) Quench detection system for a superconductor fault current limiter
CN105470911B (en) A kind of direct current limiter
RU2012125050A (en) DEVICE AND METHOD FOR INTERRUPTING CURRENT IN A TRANSMISSION OR POWER DISTRIBUTION LINE AND CURRENT LIMITING LAYOUT
Jiang et al. Fully controlled hybrid bridge type superconducting fault current limiter
Peng et al. Potential use of fault current limiter in VSC based DC transmission systems
CN105206449B (en) Make the apparatus and method and current limliting arrangement of the current interruption of transmission line of electricity or distribution line
Devi et al. Simulation of resistive super conducting fault current limiter and its performance analysis in three phase systems
Descloux et al. Protection system for meshed HVDC network using superconducting fault current limiters
JP2006295994A (en) Fault current limiter and power system using it
RU103248U1 (en) SUPERCONDUCTIVE CURRENT LIMITER
Baldan et al. Fault current limiter using YBCO coated conductor—The limiting factor and its recovery time
Elmitwally Proposed hybrid superconducting fault current limiter for distribution systems
CN113992082B (en) Combined de-excitation resistor circuit
Giese et al. Fault current limiters
Baldan et al. Electrical and thermal characterization of YBCO coated conductors for resistive fault current limiter applications
Baldan et al. Performance of modular SFCL using REBCO coated conductor tapes under repetitive overcurrent tests
Naik et al. Implementation of SFCL in DFIG Based Wind Energy System and its application
Priyadharshna et al. A review on development and operational strategy of fault current limiters
Morandi et al. Conduction Cooling and Fast Recovery in $\hbox {MgB} _ {2} $-Based DC Resistive SFCL
Martini et al. Simulations and electrical testing of superconducting fault current limiter prototypes
Han et al. Comparative Study on Current Limiting Characteristics of Transformer-Type SFCL With Common Connection Point Between Two Secondary Windings
Chen et al. A new topology of bridge-type non-superconducting fault current limiter
Yim et al. Application of resistive type SFCL to protect Bi-2223/Ag tape against AC over-currents
Hariri et al. Modeling and Simulation of Resistive Superconducting Fault Current Limiter in PSCAD/EMTDC™

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140714