CN102684179B - 一种混合型短路故障限流器 - Google Patents
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Abstract
一种混合型短路故障限流器。该限流器由电抗器、整流桥、超导无感线圈、开关和分流电阻等组成。电抗器和超导无感线圈连接在整流桥的直流侧，超导无感线圈和电抗器的一个绕组串联。在短路故障限流过程中，超导无感线圈因过流失超而自动触发限流，具有限流响应速度快，可靠性高的特点。超导无感线圈的电阻增大，改变了电抗器的绕组电流分配，增加了电抗器的磁通，迫使电抗器的电抗增大，从而获得更大的限流阻抗，提高了限流器的限流能力。超导无感线圈串联在限流器的支路中，减少了超导带材的用量，降低了限流器的制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种短路故障限流器，特别涉及输配电网的短路故障限流器。
背景技术
随着国民经济的快速发展，社会对电力的需求不断增加，带动了电力系统的不断发展，单机和发电厂容量、变电所容量、城市和工业中心负荷不断增加，就使得电力系统之间互联，各级电网中的短路电流水平不断提高，短路故障对电力系统及其相连的电气设备的破坏性也越来越大。而且，在对电能的需求量日益增长的同时，人们对电能质量、供电可靠性和安全性等也提出了更高的要求。然而，大电网的暂态稳定性问题比较突出，其中最重要的原因之一是由于常规电力技术缺乏行之有效的短路故障电流限制技术。目前，世界上广泛采用断路器对短路电流全额开断，由于短路电流水平与系统的容量直接相关，在断路器的额定开断电流水平一定的情况下，采用全额开断短路电流将会限制电力系统的容量的增长，并且断路器价格昂贵且其价格随其额定开断电流的增加而迅速上升。随着电网容量和规模的扩大，断路器的开断能力已经越来越难以适应电网运行的需要。
短路故障限流器为这一问题的解决提供了新思路。目前，基于材料特性及其技术突破，提出并发展了多种限流器，包括PTC（Positive TemperatureCoefficient，正温度系数）限流器、谐振限流器、固态限流器、超导限流器等。由于PTC限流器的限流容量太小，谐振限流器在限流过程伴有高电压产生从而存在极大安全隐患，因此均不具备在实际电网中的应用前景。固态限流器由于在高电压大容量系统中应用时，需要大量固态开关管（IGBT、GTO等）串并联来实现，导致结构复杂、价格昂贵、稳态损耗大、可靠性低，因此其实际应用也具有很大局限性。比如，固态短路故障限流器在检测到短路故障时，通过快速改变故障电网的阻抗和感抗参数，可以将故障电流限制在较低的水平，以保护电力设备，并保证在已有断路器遮断能力的前提下切断短路故障。美国发明专利US 4490769的技术方案如图1所示，其主电路由二极管T1、T2、T3、T4，直流电感L和偏压电源Vb组成。在发生短路故障时，均可以无延时地自动投入线路，对故障电流及其上升率进行限制。但是，只有在电网电流达到磁体电流时，其限流磁体（L0）才会自动串入电网来实现限流，并且，随着磁体电流的不断增大，磁体的限流能力不断减小。严格地说，二极管组成的桥路无法实现真正的限流，必须采用可控开关管，如图1所示，通过控制，减小整流桥的桥臂上的开关管的导通角来增大磁体的放电时间，从而达到较好的限流效果。同时，流过偏压电源的电流往往是电网电流的2～3倍，而且必须满足非故障态和故障态的电流变化的要求，因此，偏压电源的实现有一定的技术难度和较高的成本。
发明内容
为了克服已有技术的不足，本发明提出一种用于输配电网的短路故障限流器。本发明不但能够自动串入电网限制故障电流，而且结构简单、成本低。
本发明采用的技术方案如下：
本发明包括整流桥、超导无感线圈、开关、电抗器、分流电阻、第一保护回路和第二保护回路。所述的超导无感线圈、开关和分流电阻并联。整流桥由第一二极管和第二二极管串联、第三二极管和第四二极管串联，然后并联组成。第一保护回路由第九二极管和第一电阻串联组成。第二保护回路由第十二极管和第二电阻串联组成。电抗器由第一绕组和第二绕组组成。
第一二极管和第二二极管的连接点为第一交流端，第三二极管和第四二极管的连接点为第二交流端，第一二极管和第三二极管的连接点为第一直流端，第二二极管和第四二极管的连接点为第二直流端。电抗器的第一绕组和所述的第一保护回路并联，此并联支路的一端连接在第一直流端，此并联支路的另一端与超导无感线圈、开关和分流电阻的并联电路串联后接入第二直流端。第二绕组和第二保护回路并联，此并联支路的一端连接在第一直流端，此并联支路的另一端接入第二直流端。短路故障限流器和交流电源、负载阻抗和断路器SW组成的串联支路连接在整流桥的第一交流端和第二交流端之间构成一种单相短路故障限流器。
本发明的主要优点：
1.本发明通过电抗器和超导无感线圈共同限流，实现了混合限流的目的，提高了限流器的限流能力，从而达到了比已有短路故障限流器更好的限流效果。
2.本发明的超导无感线圈通过过流失超产生电阻而自动串入电网限流，实现了故障自动触发，该限流器的故障响应速度快、可靠性高。
3.本发明的超导无感线圈限流过程的电阻增大，改变了电抗器的绕组电流分配，迫使电抗器的电抗增大，从而获得更大的限流阻抗。不但提高了限流器的限流能力，而且解决了电抗器过大对电网的稳态影响。
4.本发明的超导无感线圈在限流过程中，通过其电阻增大，吸收更多的短路故障能量，延长了电抗器的实际限流时间，提高了限流器的限流能力。
5.本发明的限流器对电网的稳态影响小。由于电抗器和超导无感线圈连接在限流器的直流侧，在电网稳态时，超导无感线圈处于超导态，不会产生电阻。因此，本发明的限流器对电网的稳态影响很小或不产生影响。
6.本发明的限流器通过可以根据故障电流的大小，产生不同的限流阻抗。因此，本发明对电网的适应性更强。
7.超导无感线圈串联在限流器的支路中，减少了超导带材的用量，降低了限流器的制造成本。
附图说明
图1为已有发明的电路原理图；
图2为本发明具体实施例1的电路原理图；
图3为本发明具体实施例1的电抗器结构原理图；
图4为本发明具体实施例2的电路原理图；
图5为本发明具体实施例3的电路原理图；
图6为本发明具体实施例3的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述：
如图2所示，本发明的具体实施例1为一种单相短路故障限流器。所述的单相短路故障限流器包括整流桥Br、超导无感线圈Rsc、开关K、电抗器L、分流电阻R3、第一保护回路P1和第二保护回路P2。超导无感线圈Rsc、开关K和分流电阻R3并联。整流桥Br由第一二极管D1和第二二极管D2串联、第三二极管D3和第四二极管D4串联，串联电路再并联组成。第一保护回路P1由第九二极管D9和第一电阻R1串联组成。第二保护回路P2由第十二极管D10和第二电阻R2串联组成。电抗器L由第一绕组L11和第二绕组L12组成。
第一二极管D1和第二二极管D2的连接点为第一交流端A，第三二极管D3和第四二极管D4的连接点为第二交流端B，第一二极管D1和第三二极管D3的连接点为第一直流端M，第二二极管D2和第四二极管D4的连接点为第二直流端N。第一绕组L11和第一保护回路P1并联，此并联支路的一端连接在第一直流端M，此并联支路的另一端与超导无感线圈Rsc、开关K和分流电阻R3的并联电路串联后接入第二直流端N。第二绕组L12和第二保护回路P2并联，此并联支路的一端连接在第一直流端M，此并联支路的另一端接入第二直流端N。短路故障限流器和交流电源UAC、负载阻抗RL和断路器SW组成的串联支路连接在所述的第一交流端A和第二交流端B之间。
如图3所示，本发明的具体实施例1为所述电抗器L的结构图。第一绕组L11和第二绕组L12匝数相同、异名端相连、磁通方向相反。并通过闭合铁芯形成闭合磁路，提高其磁场耦合能力。电网稳态时，通过第一绕组L11和第二绕组L12的电流相等，均为电网总电流的一半。
本发明的具体实施例1中，所述的超导无感线圈Rsc采用YBCO高温超导带材绕制的超导无感线圈，并浸泡在液氮或过冷液氮中工作。电网稳态时，通过超导无感线圈Rsc的电流小于其临界电流，超导无感线圈Rsc处于超导态，呈现零电阻。电网发生短路故障时，通过超导无感线圈Rsc的电流大于其临界电流，甚至达到临界电流的5倍左右，导致超导无感线圈Rsc失超而产生电阻。
电网稳态时，所述的超导无感线圈Rsc处于超导态，其电阻为零，通过第一绕组L11和第二绕组L12的电流相等，均为电网总电流的一半。电抗器L的漏感工作在整流桥的直流侧，不产生压降，开关K处于断开状态。若正向电流通过限流器，则电流通过第一二极管D1-电抗器L（第一绕组L11和第二绕组L12电流相等）-超导无感线圈Rsc-第四二极管D4而导通；若反向电流通过限流器，则电流通过第二二极管D2-电抗器L（第一绕组L11和第二绕组L12电流相等）-超导无感线圈Rsc-第三二极管D3而导通。电抗器L的漏感很小，限流器对电网不造成稳态影响。
一旦电网发生短路故障时，若故障电流正向流过限流器，即故障电流的瞬时值的大于2倍的超导无感线圈Rsc的临界电流，故障电流将通过第一二极管D1-电抗器L-超导无感线圈Rsc和分流电阻R3的并联支路-第四二极管D4而导通；若故障电流反向流过限流器，即故障电流的瞬时值的大于2倍的超导无感线圈Rsc的临界电流，故障电流将通过第二二极管D2-电抗器L-超导无感线圈Rsc和分流电阻R3的并联支路-第三二极管D3而导通。这时，由于超导无感线圈受到过流冲击而失超，产生限流电阻Rs。一方面，随着限流电阻Rs增大，电抗器L的第一绕组L11电流减小，第二绕组L12电流增大，磁通无法相互抵消，产生限流电抗。电抗器L磁通的增大，提高了限流器的限流能力，同时也不会对电网造成影响。另一方面，限流电阻Rs增大，使得一部分电流转移到并联分流电阻R3中。通过分流电阻R3的分流作用，可以有效地保护超导无感线圈Rsc因过流冲击而损坏，提高了限流器运行的安全性。在电抗器L的磁通随电流发生剧烈变化时，通过第一保护回路P1和第二保护回路P2分别对第一绕组L11和第二绕组L12实现保护，同时，也减小了电抗器L操作过电压对超导无感线圈Rsc和整流桥Br的过压冲击。
在电网瞬时故障时，电网重合闸，电网电流恢复正常，开关K闭合，确保电网的正常运行。在电网永久性故障时，电网重合闸，限流器进行再次限流，并通过断路器SW断开电网。在限流过程中，通过超导无感线圈的失超产生电阻，和对电抗器电流分配来产生磁通量，进而产生感抗，来实现电阻和电感共同限流，达到了更好的限流效果，同时，减小了超导无感线圈的制造成本。
本发明的具体实施例1所述的三个单相短路故障限流器串联接入三相系统组成三相短路故障限流器。组成三个单相短路故障限流器的每个单相短路故障限流器的结构和实施例1相同。三相短路故障限流器每一相的工作原理和本发明的单相短路故障限流器的工作原理相同。
如图4所示，本发明的实施例2为单相带有耦合变压器的短路故障限流器。单相短路故障限流器结构和实施例1相同。TR为限流器的耦合变压器，SW为断路器，Uac为交流电源，RL为负载阻抗。单相短路故障限流器并联在耦合变压器TR的副边绕组上，耦合变压器TR的副边绕组的两端分别连接在第一交流端A和第二交流端B上。耦合变压器TR的原边绕组串入交流电源Uac、断路器SW和负载RL组成的串联线路，构成单相带有耦合变压器的短路故障限流器；对于高压或超高压变压器来说，通过将变压器耦合，可以降低限流器中功率器件的额定电压和绝缘级别，从而降低限流器的成本，提高其限流性能。单相带有耦合变压器的短路故障限流器的工作原理和本发明的单相短路故障限流器的工作原理相同。
本发明实施例2的三个单相短路故障限流器分别串联在三相系统中，组成三相带有耦合变压器的短路故障限流器。三相带有耦合变压器的短路故障限流器的每个单相短路故障限流器的结构和图4所示的实施例2相同。三相带有耦合变压器的短路故障限流器每一相的工作原理和本发明实施例2的单相短路故障限流器的工作原理相同。
如图5所示，本发明的实施例3为优化的三相短路故障限流器。包括三相整流桥Br3、超导无感线圈Rsc、开关K、电抗器L、分流电阻R3、第一保护回路P1和第二保护回路P2。超导无感线圈Rsc、开关K和分流电阻R3并联。整流桥Br3由第一二极管D1、第二二极管D2、......、和第八二极管D8组成。第一保护回路P1由第九二极管D9和第一电阻R1串联组成。第二保护回路P2由第十二极管D10和第二电阻R2串联组成。电抗器L由第一绕组L11和第二绕组L12组成。
第一二极管D1和第二二极管D2通过连接点W串联、第三二极管D3和第四二极管D4通过连接点V串联、第五二极管D5和第六二极管D6通过连接点U串联、第七二极管D7和第八二极管D8通过连接点G1串联，并且，第一二极管D1、第三二极管D3、第五二极管D5和第七二极管D7连接在第一直流端M上，第二二极管D2、第四二极管D4、第六二极管D6和第八二极管D8连接在第二直流端N上。第一绕组L11和第一保护回路P1并联，此并联支路的一端连接在第一直流端M，此并联支路的另一端与超导无感线圈Rsc、开关K和分流电阻R3的并联电路串联后接入第二直流端N。第二绕组L12和第二保护回路P2并联，此并联支路的一端连接在第一直流端M，此并联支路的另一端接入第二直流端N。A相耦合变压器Tra的副边绕组连接在连接点U和连接点G1之间，B相耦合变压器Trb的副边绕组连接在连接点V和连接点G1之间，C相耦合变压器Trc的副边绕组连接在连接点W和连接点G1之间。A、B、C三相的耦合变压器的原边绕组分别串联在三相电源Ua、Ub、Uc和三相断路器SWa、SWb、SWc之间，并与三相负载阻抗RLa、RLb、RLc串联。三相负载阻抗RLa、RLb、RLc和三相电源Ua、Ub、Uc连接到接地点G上，组成三相耦合短路故障限流器。
本发明实施例3的超导无感线圈Rsc和电抗器L的特征和结构特点、工作原理均与实施例1相同。
以A相为例，电网未发生短路故障时，超导无感线圈Rsc处于超导态，其电阻为零，通过第一绕组L11和第二绕组L12的电流相等，均为电网总电流的一半。电抗器L的漏感工作在整流桥的直流侧，不产生压降，开关K处于断开状态。若正向电流通过限流器，则电流通过第六二极管D6-电抗器L（第一绕组L11和第二绕组L12电流相等）-超导无感线圈Rsc-第八二极管D8而导通；若反向电流通过限流器，则电流通过第五二极管D5-电抗器L（第一绕组L11和第二绕组L12电流相等）-超导无感线圈Rsc-第七二极管D7而导通。电抗器L的漏感很小，限流器对电网不造成稳态影响。三相耦合短路故障限流器对电路的不产生电压跌落。
以A相为例，一旦电网发生短路故障时，若故障电流正向流过限流器，即故障电流的瞬时值的大于2倍的超导无感线圈Rsc的临界电流，故障电流将通过第五二极管D5-电抗器L-超导无感线圈Rsc和分流电阻R3的并联支路-第八二极管D8而导通；若故障电流反向流过限流器，即故障电流的瞬时值的大于2倍的超导无感线圈Rsc的临界电流，故障电流将通过第六二极管D6-电抗器L-超导无感线圈Rsc和分流电阻R3的并联支路-第七二极管D7而导通。这时，由于超导无感线圈受到过流冲击而失超，产生限流电阻Rs。一方面，随着限流电阻Rs增大，电抗器L的第一绕组L11电流减小，第二绕组L12电流增大，磁通无法相互抵消，产生限流电抗。电抗器L磁通的增大，提高了限流器的限流能力，同时也不会对电网造成影响。另一方面，限流电阻Rs增大，使得一部分电流转移到并联分流电阻R3中。通过分流电阻R3的分流作用，可以有效地保护超导无感线圈Rsc因过流冲击而损坏，提高了限流器运行的安全性。在电抗器L的磁通随电流发生剧烈变化时，通过第一保护回路P1和第二保护回路P2分别对第一绕组L11和第二绕组L12实现保护，同时，也减小了电抗器L操作过电压对超导无感线圈Rsc和整流桥Br的过压冲击。
在电网瞬时故障时，电网重合闸，电网电流恢复正常，开关K闭合，确保电网的正常运行。在电网永久性故障时，电网重合闸，限流器进行再次限流，并通过断路器SW断开电网。在限流过程中，通过超导无感线圈的失超产生电阻，和对电抗器电流分配来产生磁通量，进而产生感抗，来实现电阻和电感共同限流，达到了更好的限流效果，同时，减小了超导无感线圈的制造成本。三相限流器采用一组超导无感线圈可以大大降低限流器的制造成本。
如图6所示，本发明的实施例4为一种单相短路故障限流器。实施例4的结构和实施例1相同，其特征是整流桥Br由第一晶闸管K1和第三晶闸管K3代替第一二极管D1和第三二极管D3，组成可控整流桥。超导无感线圈Rsc和电抗器L的特征和结构特点均与实施例1相同。
电网稳态时，开关K处于断开状态，第一晶闸管K1和第三晶闸管K3受高电平触发而处于导通状态。若正向电流通过限流器，则电流通过第一二极管D1-电抗器L（第一绕组L11和第二绕组L12电流相等）-超导无感线圈Rsc-第四二极管D4而导通；若反向电流通过限流器，则电流通过第二二极管D2-电抗器L（第一绕组L11和第二绕组L12电流相等）-超导无感线圈Rsc-第三二极管D3而导通。电抗器L的漏感很小。超导无感线圈Rsc处于超导态，其电阻为零，通过第一绕组L11和第二绕组L12的电流相等，均为电网总电流的一半。电抗器L的漏感工作在整流桥的直流侧，不产生压降。
一旦电网发生短路故障时，若故障电流正向流过限流器，即故障电流的瞬时值的大于2倍的超导无感线圈Rsc的临界电流，故障电流将通过第一晶闸管K1-电抗器L-超导无感线圈Rsc和分流电阻R3的并联支路-第四二极管D4而导通；若故障电流反向流过限流器，即故障电流的瞬时值的大于2倍的超导无感线圈Rsc的临界电流，故障电流将通过第二二极管D2-电抗器L-超导无感线圈Rsc和分流电阻R3的并联支路-或第三晶闸管K3而导通。超导无感线圈Rsc和电抗器L的工作原理与实施例1相同。同时，通过控制第一晶闸管K1和第三晶闸管K3的导通角，提高限流器的限流能力。
在电网瞬时故障时，电网重合闸，电网电流恢复正常，开关K闭合，确保电网的正常运行。在电网永久性故障时，电网重合闸，限流器进行再次限流，并通过断路器SW断开电网。在限流过程中，通过超导无感线圈的失超产生电阻，和对电抗器电流分配来产生磁通量，进而产生感抗，来实现电阻和电感共同限流，达到了更好的限流效果，同时，减小了超导无感线圈的制造成本。
本发明实施例4的三个单相短路故障限流器分别串联在三相系统中组成的三相带有耦合变压器的短路故障限流器。三个单相短路故障限流器的每个单相短路故障限流器的结构和实施例4相同。三相短路故障限流器每一相的工作原理和本发明实施例4的单相短路故障限流器的工作原理相同。
在220kV电网中，本发明均能较好地实现短路故障限流，故障电流的瞬时值和稳态值都可以限制在最大故障电流的60%以下。并且，根据电网的故障特点和阻抗情况，进一步调节超导无感线圈和电抗器的参数，可以达到更好的限流效果。
Claims (6)
1.一种混合型短路故障限流器，其特征是包括整流桥(Br)、超导无感线圈(Rsc)、开关(K)、电抗器(L)、分流电阻(R3)、第一保护回路(P1)和第二保护回路(P2)；所述的超导无感线圈(Rsc)、所述的开关(K)和分流电阻(R3)并联；所述的整流桥(Br)由第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)和第四二极管(D4)组成；第一保护回路(P1)由第九二极管(D9)和第一电阻(R1)串联组成；第二保护回路(P2)由第十二极管(D10)和第二电阻(R2)串联组成；电抗器(L)由第一绕组(L11)和第二绕组(L12)组成；第一二极管(D1)和第二二极管(D2)的连接点为第一交流端(A)，第三二极管(D3)和第四二极管(D4)的连接点为第二交流端(B)，第一二极管(D1)和第三二极管(D3)的连接点为第一直流端(M)，第二二极管(D2)和第四二极管(D4)的连接点为第二直流端(N)；第一绕组(L11)和第一保护回路(P1)并联，此并联支路的一端连接在第一直流端(M)，此并联支路的另一端与超导无感线圈(Rsc)、开关K和分流电阻(R3)的并联电路串联后接入第二直流端(N)；第二绕组(L12)和第二保护回路(P2)并联，此并联支路的一端连接到第一直流端(M)，此并联支路的另一端接入第二直流端(N)；短路故障限流器和交流电源(UAC)、负载阻抗(RL)和断路器(SW)组成的串联支路连接在整流桥的第一交流端(A)和第二交流端(B)之间，构成单相短路故障限流器；
所述的电抗器的第一绕组(L11)和第二绕组(L12)匝数相同、异名端相连、磁通方向相反，并通过闭合铁芯形成闭合磁路；
所述的超导无感线圈(Rsc)采用YBCO高温超导带材绕制，并浸泡在液氮或过冷液氮中工作；电网稳态时，通过所述的超导无感线圈(Rsc)的电流小于其临界电流，所述的超导无感线圈(Rsc)处于超导态，呈现零电阻；电网发生短路故障时，通过超导无感线圈(Rsc)的电流大于其临界电流，导致超导无感线圈(Rsc)失超而产生限流电阻(Rs)；
电网稳态时，所述的超导无感线圈(Rsc)处于超导态，其电阻为零，通过第一绕组(L11)和第二绕组(L12)的电流相等，均为电网总电流的一半；电抗器(L)的漏感工作在整流桥的直流侧，不产生压降，开关(K)处于断开状态；若正向电流通过单相短路故障限流器，则电流通过第一二极管(D1)-电抗器(L)-超导无感线圈(Rsc)-第四二极管(D4)而导通；若反向电流通过单相短路故障限流器，则电流通过第二二极管(D2)-电抗器(L)-超导无感线圈(Rsc)-第三二极管(D3)而导通；
一旦电网发生短路故障时，若故障电流正向流过单相短路故障限流器，即故障电流的瞬时值的大于2倍的超导无感线圈(Rsc)的临界电流，故障电流将通过第一二极管(D1)-电抗器(L)-超导无感线圈(Rsc)和分流电阻(R3)的并联支路-第四二极管(D4)而导通；若故障电流反向流过单相短路故障限流器，即故障电流的瞬时值的大于2倍的超导无感线圈(Rsc)的临界电流，故障电流将通过第二二极管(D2)-电抗器(L)-超导无感线圈(Rsc)和分流电阻(R3)的并联支路-第三二极管(D3)而导通；这时，由于超导无感线圈受到过流冲击而失超，产生限流电阻(Rs)；一方面，随着限流电阻(Rs)增大，通过电抗器(L)的第一绕组(L11)电流减小，通过第二绕组(L12)电流增大，磁通无法相互抵消，产生限流电抗；电抗器(L)磁通的增大，提高了限流器的限流能力；另一方面，限流电阻(Rs)增大，使得一部分电流转移到并联分流电阻(R3)中；通过分流电阻(R3)的分流作用，保护超导无感线圈(Rsc)因过流冲击而损坏；在电抗器(L)的磁通随电流发生剧烈变化时，通过第一保护回路(P1)和第二保护回路(P2)分别对第一绕组(L11)和第二绕组(L12)实现保护；
在电网瞬时故障时，电网重合闸，电网电流恢复正常，开关(K)闭合，确保电网的正常运行；在电网永久性故障时，电网重合闸，单相短路故障限流器进行再次限流，并通过断路器(SW)断开电网；在限流过程中，通过超导无感线圈的失超产生电阻，和对电抗器电流分配来产生磁通量，进而产生感抗，来实现电阻和电感共同限流，达到了限流效果。
2.按照权利要求1所述的混合型短路故障限流器，其特征是三个所述的单相短路故障限流器串联接入三相系统，组成三相短路故障限流器；组成三个单相短路故障限流器的每个单相短路故障限流器的结构相同；三相短路故障限流器每一相的工作原理和所述的单相短路故障限流器的工作原理相同。
3.按照权利要求1所述的混合型短路故障限流器，其特征是所述的单相短路故障限流器并联在耦合变压器(TR)的副边绕组上，耦合变压器(TR)的副边绕组的两端分别连接在第一交流端(A)和第二交流端(B)上；耦合变压器(TR)的原边绕组串入交流电源(Uac)、断路器(SW)和负载(RL)的串联线路，构成单相带有耦合变压器的短路故障限流器；所述的单相带有耦合变压器的短路故障限流器的工作原理和所述的单相短路故障限流器的工作原理相同。
4.按照权利要求3所述的混合型短路故障限流器，其特征是三个所述的单相带有耦合变压器的短路故障限流器串联接入三相系统，组成三相带有耦合变压器的短路故障限流器；组成三相带有耦合变压器的短路故障限流器的每个单相带有耦合变压器的短路故障限流器的结构相同；三相短路故障限流器每一相的工作原理和所述的单相带有耦合变压器的短路故障限流器的工作原理相同。
5.按照权利要求1至4任一所述的混合型短路故障限流器，其特征是包括三相整流桥(Br3)、超导无感线圈(Rsc)、开关(K)、电抗器(L)、分流电阻(R3)、第一保护回路(P1)和第二保护回路(P2)；超导无感线圈(Rsc)、开关(K)和分流电阻(R3)并联；三相整流桥(Br3)由第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第七二极管(D7)和第八二极管(D8)组成；第一保护回路(P1)由第九二极管(D9)和第一电阻(R1)串联组成；第二保护回路(P2)由第十二极管(D10)和第二电阻(R2)串联组成；电抗器(L)由第一绕组(L11)和第二绕组(L12)组成；第一二极管(D1)和第二二极管(D2)通过连接点W串联、第三二极管(D3)和第四二极管(D4)通过连接点V串联、第五二极管(D5)和第六二极管(D6)通过连接点U串联、第七二极管(D7)和第八二极管(D8)通过连接点G1串联，并且，第一二极管(D1)、第三二极管(D3)、第五二极管(D5)和第七二极管(D7)连接在第一直流端(M)上，第二二极管(D2)、第四二极管(D4)、第六二极管(D6)和第八二极管(D8)连接在第二直流端(N)上；第一绕组(L11)和第一保护回路(P1)并联，此并联支路的一端连接在第一直流端M，此并联支路的另一端与超导无感线圈(Rsc)、开关(K)和分流电阻(R3)的并联电路串联后接入第二直流端(N)；第二绕组(L12)和第二保护回路(P2)并联后的一端连接在第一直流端(M)，另一端接入第二直流端(N)；A相耦合变压器(Tra)的副边绕组连接在连接点U和连接点G1之间，B相耦合变压器(Trb)的副边绕组连接在连接点V和连接点G1之间，C相耦合变压器(Trc)的副边绕组连接在连接点W和连接点G1之间；A、B、C三相的耦合变压器的原边绕组分别串联在三相电源Ua、Ub、Uc和三相断路器SWa、SWb、SWc之间，并与三相负载阻抗RLa、RLb、RLc串联；三相负载阻抗RLa、RLb、RLc和三相电源Ua、Ub、Uc连接到接地点G上，组成三相带有耦合变压器的短路故障限流器。
6.按照权利要求1所述的混合型短路故障限流器，其特征是所述的整流桥(Br)由第一晶闸管(K1)和第三晶闸管(K3)代替第一二极管(D1)和第三二极管(D3)，组成可控整流桥。
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