电力系统故障限流超导电缆的阻抗选择

贡梓童　李云红　王延年　惠史科

摘要：与传统交流电缆相比，高温超导电缆由于具有较低的阻抗，在故障条件下会产生更大的故障电流，为了减小故障电流，就需要增大电缆阻抗值，故提出了一种超导电缆在故障条件下的系统阻抗选择方法。根据超导电缆在电力系统中的运行情况，得到它在故障条件下的阻抗变化。针对超导电缆特性，分析了超导电缆对电力系统保护的影响。最后通过数值模拟仿真证明了提出的超导电缆在故障条件下的系统阻抗选择方法的有效性，选择高温超导电缆的最优阻抗值为0.1Ω。

关键词：故障电流；失超；电力系统保护；高温超导电缆；故障限流超导电缆

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）18-0226-04

1概述

随着我国电力系统规模的不断壮大，各区域电网之间的联络日益密切，电网对变电、输电、配电的要求越来越高，对电力系统的可靠性、电能质量和环保节能等环节都提出了更高的要求。高温超导电缆与相同尺寸常规电缆相比，输电容量可以提高3～5倍，输电损耗可以降低为常规电缆的10倍以上，具有传输容量大、损耗低、体积小、重量轻、没有环境污染、占地面积小等优点，使用超导电缆构建输电主干网络，可以大大提高电网的输电能力，同时减少电能的损失。但是由于高温超导电缆的非线性特性也将带来一系列问题。当含有高温超导电缆的电力系统发生短路故障时，短路冲击电流会使高温超导电缆发生失超，失超后的超导电缆电阻会发生非线性变化，改变线路的电气参数，这种情况会影响现有的继电保护设备，最严重的会造成保护设备误动，危害电力系统的稳定运行。……