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廈門莫格電氣自動化有限公司
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1. 故障電流限制技術(shù)概述
故障電流限制技術(shù)是智能電網(wǎng)的另一項(xiàng)重要技術(shù)。一般情況下， 配電網(wǎng)短路會產(chǎn)生很大的故障電流，除可能造成相關(guān)的配電設(shè)備因發(fā)熱、機(jī)械應(yīng)力損害外， 還會引起母線電壓驟降， 使同一母線供電的敏感用電設(shè)備受影響， 帶來嚴(yán)重的后果。
配電設(shè)備、導(dǎo)線的設(shè)計(jì)也因此要留有足夠的耐短路電流沖擊的裕度，這都使配電設(shè)備、導(dǎo)線的制造成本大幅增加， 而應(yīng)用故障電流限制技術(shù)， 將短路電流降低到一個(gè)合理的水平上， 則可以解決這些問題。對于智能配電網(wǎng)， 由于DER 大量接入， 這將造成配電網(wǎng)短路容量增加， 使之超過配電設(shè)備與導(dǎo)線允許的設(shè)計(jì)值。如果因此而更換配電設(shè)備與導(dǎo)線， 將造成*的浪費(fèi)，而安裝故障電流限制設(shè)備來防止短路容量超標(biāo)則是一個(gè)比較經(jīng)濟(jì)的解決方案。因此， 故障電流限制技術(shù)對于提高供電質(zhì)量、減少配電網(wǎng)造價(jià)與DER 并網(wǎng)投資都具有十分重要的意義， 是建設(shè)智能配電網(wǎng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
限制故障電流的措施分為系統(tǒng)級措施與設(shè)備級措施兩類。系統(tǒng)級措施有電網(wǎng)解列運(yùn)行、母線分列運(yùn)行、提高電壓等級等;設(shè)備級措施則是應(yīng)用故障電流限制器( Fault Current Limiter， FCL ) 。因受可靠性、電壓質(zhì)量、損耗等因素的限制， 系統(tǒng)級限流措施發(fā)揮的作用有限， 必須配合使用FCL， 才能把短路電流降到一個(gè)較低的水平。
FCL 是一種串接在線路中的電氣設(shè)備， 未來的智能配電網(wǎng)， FCL 將獲得普遍應(yīng)用， 短路電流甚至可限制至2 倍額定電流以下， 使配電系統(tǒng)擺脫短路電流的危害，傳統(tǒng)的遮斷大電流的斷路器或許從系統(tǒng)中消失， 配電網(wǎng)面貌、性能與保護(hù)控制方式將發(fā)生根本性的變化。
2. 故障電流限制器( FCL) 及其應(yīng)用
FCL 分為被動型與主動型兩種。被動型FCL 在正常運(yùn)行與故障狀態(tài)下，均增加系統(tǒng)阻抗， 構(gòu)成簡單， 易于實(shí)現(xiàn)， 但在正常運(yùn)行狀態(tài)下會產(chǎn)生電壓降， 增加系統(tǒng)損耗。目前在系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用的FCL 是串聯(lián)電抗器，是一種傳統(tǒng)的被動型FCL。
主動型FCL 只是在故障狀態(tài)下快速增加系統(tǒng)阻抗，既限制了故障電流， 又不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行， 是理想的故障電流限制設(shè)備。目前應(yīng)用或正在研發(fā)的主動型FCL 有高壓限流熔絲、可控串補(bǔ)裝置、超導(dǎo)型故障電流限制器等。因其原理、造價(jià)或其他一些因素的影響，主動型FCL 的應(yīng)用受到了限制。隨著電力電子技術(shù)與新材料技術(shù)的發(fā)展， 主動型FCL 技術(shù)會更加成熟， 其性能將進(jìn)一步改進(jìn)， 成本也會逐漸降低， 將成為主流的FCL。
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