CN112491023A - 一种超导直流限流器 - Google Patents
一种超导直流限流器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112491023A CN112491023A CN202011256624.1A CN202011256624A CN112491023A CN 112491023 A CN112491023 A CN 112491023A CN 202011256624 A CN202011256624 A CN 202011256624A CN 112491023 A CN112491023 A CN 112491023A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid nitrogen
- outlet unit
- low
- wire outlet
- current limiting
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 361
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 180
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 164
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 38
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 35
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims description 21
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 19
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 17
- 229910021521 yttrium barium copper oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- BTGZYWWSOPEHMM-UHFFFAOYSA-N [O].[Cu].[Y].[Ba] Chemical compound [O].[Cu].[Y].[Ba] BTGZYWWSOPEHMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 108010001267 Protein Subunits Proteins 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- -1 ybcuo Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
- H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
- H02H9/023—Current limitation using superconducting elements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Containers, Films, And Cooling For Superconductive Devices (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种超导直流限流器,包括:限流单元、第一出线单元、第二出线单元以及第三出线单元;限流单元包括第一限流子单元和第二限流子单元;第一限流子单元的第一端与第一出线单元的输出端连接,第一限流子单元的第二端与第二出线单元的输出端连接;第二限流子单元的第一端与第一限流子单元的第二端连接,第二限流子单元的第二端与第三出线单元的输出端连接;第一出线单元的输入端通过第一开关连接第一电源端,第二出线单元的输入端通过第二开关连接第二电源端,第三出线单元的输入端通过第三开关连接第二电源端,第一出线单元的输入端通过第四开关连接第三出线单元的输入端;提升了超导直流限流器的高阻特性和故障响应速度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及限流器技术领域,尤其涉及一种超导直流限流器。
背景技术
超导材料的零电阻特性使其在电力应用上具有非常大的性能优势,基于超导材料发展的超导限流器以其正常输电呈现低阻特性、故障限流呈现高阻特性以及故障响应速度快等独特和优越的性能,能够有效限制故障电流,将在电力系统的发展应用中发挥重大作用。
国内南方电网研制了160kV超导限流器样机并应用到了南澳柔性直流输电示范工程中,目前,在超导限流器的高阻特性和故障响应速度方面还具有一定的提升空间。
发明内容
本发明实施例提供一种超导直流限流器,以提升超导直流限流器的高阻特性和故障响应速度。
本发明实施例提供了一种超导直流限流器,所述超导直流限流器包括:限流单元、第一出线单元、第二出线单元以及第三出线单元;
所述限流单元包括第一限流子单元和第二限流子单元;
所述第一限流子单元的第一端与所述第一出线单元的输出端连接,所述第一限流子单元的第二端与所述第二出线单元的输出端连接;所述第二限流子单元的第一端与所述第一限流子单元的第二端连接,所述第二限流子单元的第二端与所述第三出线单元的输出端连接;
所述第一出线单元的输入端通过第一开关连接第一电源端,所述第二出线单元的输入端通过第二开关连接第二电源端,所述第三出线单元的输入端通过第三开关连接所述第二电源端,所述第一出线单元的输入端通过第四开关连接所述第三出线单元的输入端。
可选地,所述第一限流子单元和所述第二限流子单元均包括多个限流模块;各所述限流模块之间串联连接;
所述限流模块包括多个限流线圈;各所述限流线圈之间并联连接;各所述限流线圈均被钇钡铜氧材料包覆。
可选地,还包括出线接口和低温容器;所述出线接口包括相对的第一端面和第二端面;
所述第一出线单元、所述第二出线单元以及所述第三出线单元各通过一个所述出线接口与所述低温容器连接,所述第二端面与所述低温容器相邻;
所述第一端面包括第一接口和人孔,所述第一接口和所述人孔共用一个装配孔,所述装配孔位于所述第一端面与所述第二端面之间;或者,
所述第一端面包括所述第一接口和大口径排气口,所述第一接口和所述大口径排气口共用一个装配孔,所述装配孔位于所述第一端面与所述第二端面之间。
可选地,还包括液氮射流冷却装置;所述液氮射流冷却装置包括液氮储罐、高压液氮罐以及制冷机;所述高压液氮罐与所述制冷机连接;所述制冷机用于调节所述高压液氮罐中的温度;
所述液氮储罐包括第一氮气端口和第一液氮端口;
所述高压液氮罐包括输入端口和输出端口;
所述低温容器包括第二液氮端口;
所述液氮储罐的氮气端口和所述液氮储罐的液氮端口分别通过低温管道与所述高压液氮罐的输入端口连通,所述高压液氮储罐的输出端口通过低温管道与所述低温容器的液氮端口连通;
所述高压液氮储罐的输出端口与所述低温容器的液氮端口之间的所述低温管道中设置有射流导流孔。
可选地,所述液氮储罐的氮气端口与所述高压液氮罐的输入端口之间的所述低温管道上设置有第一阀门;
所述液氮储罐的液氮端口与所述高压液氮储罐的输入端口之间的所述低温管道上设置有第二阀门;
所述高压液氮储罐的输出端口与所述低温容器的液氮端口之间的所述低温管道上设置有第三阀门。
可选地,所述液氮射流冷却装置还包括低压缓冲腔和液氮储槽;所述低压缓冲腔的输入端口与所述低温容器的氮气端口连通,所述低压缓冲腔的输出端口通过低温管道与所述液氮储槽连通;所述低压缓冲腔的输出端口与所述液氮储槽之间的所述低温管道上设置有第四阀门。
可选地,还包括在线监控系统;所述在线监控系统包括多个监测传感器、监测装置以及处理操作终端;各所述监测传感器与所述监测装置连接,所述监测装置与所述处理操作终端连接;所述监测传感器分别与所述超导直流限流器的液氮射流冷却装置、所述超导直流限流器的低温容器、所述第一出线单元、第二出线单元以及第三出线单元连接;
所述监测传感器用于对所述液氮射流冷却装置、所述低温容器、所述第一出线单元、所述第二出线单元以及所述第三出线单元的工作状态参数进行实时采集;所述监测装置用于将所述工作状态参数实时传输至所述处理操作终端;所述处理操作终端用于根据所述工作状态参数分别对所述液氮射流冷却装置、所述低温容器、所述第一出线单元、所述第二出线单元以及所述第三出线单元进行控制。
可选地,所述低温容器为双层的圆筒结构,所述双层的圆筒结构的两圆筒之间的夹层为真空夹层;所述监测传感器与所述监测装置之间的连接线设置于所述真空夹层中。
可选地,所述液氮射流冷却装置的工作状态参数包括所述液氮储罐的压力和温度;所述低温容器的工作状态参数包括所述低温容器的温度;所述第一出线单元、所述第二出线单元以及所述第三出线单元的工作状态参数包括流经所述第一出线单元、所述第二出线单元以及所述第三出线单元的电压和电流。
可选地,所述液氮储罐的结构为双层结构,所述双层结构的中间夹层为真空夹层。
本发明实施例提供的超导直流限流器,通过设置限流单元包括第一限流子单元和第二限流子单元,对应地设置第一出线单元、第二出线单元以及第三出线单元,进而通过设置第一出线单元的输入端通过第一开关连接第一电源端,第二出线单元的输入端通过第二开关连接第二电源端,第三出线单元的输入端通过第三开关连接第二电源端,第一出线单元的输入端通过第四开关连接第三出线单元的输入端;使得超导直流限流器具有两个限流子单元,并且通过第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关的导通或者关断,能够实现两个限流子单元在超导直流限流器中的串联或者并联,两个限流子单元的串联或者并联均能够增大限流单元的电感,以此增大了超导直流限流器的阻抗,增大超导直流限流器的阻抗能够使得超导直流限流器将故障电流降低至更低,从而提升超导直流限流器的高阻特性,同时,增大超导直流限流器的阻抗能够使得超导直流限流器在更短的时间内将故障电流降低,从而提升了超导直流限流器的故障响应速度。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种超导直流限流器的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种超导直流限流器与其外围器件的电路图;
图3是本发明实施例提供的一种出线接口的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种超导直流限流器的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的另一种超导直流限流器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种超导直流限流器的结构示意图,如图1所示,超导直流限流器包括:限流单元10、第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23;限流单元10包括第一限流子单元11和第二限流子单元12;
第一限流子单元11的第一端与第一出线单元21的输出端连接,第一限流子单元11的第二端与第二出线单元22的输出端连接;第二限流子单元12的第一端与第一限流子单元11的第二端连接,第二限流子单元12的第二端与第三出线单元23的输出端连接;
第一出线单元21的输入端A通过第一开关K1连接第一电源端E1,第二出线单元22的输入端B通过第二开关K2连接第二电源端E2,第三出线单元23的输入端C通过第三开关K3连接第二电源端E2,第一出线单元21的输入端A通过第四开关K4连接第三出线单元23的输入端C。
具体地,本实施例提供的超导直流限流器的限流单元10包括两个限流子单元,即第一限流子单元11和第二限流子单元12,第一限流子单元11和第二限流子单元12两者的结构、性质等可完全相同也可以不同,本实施例主要以两者完全相同为例进行说明。对应于两个限流子单元,本实施例提供的超导直流限流器包括三个出线单元,即第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23,第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23三者的结构、性质等可以完全相同也可以不同,本实施例主要以三者完全相同为例进行说明。
出线单元的输入端与输电网连接,出线单元的输出端与限流子单元连接,输电网的电流通过出线单元流至限流子单元。从输电网通过出线单元流至限流子单元的电流为正常工作电流时,限流子单元表现为超导状态(电阻很小接近于零),从输电网通过出线单元流至限流子单元的电流为故障电流时,限流子单元表现为失超状态(电阻很大,通常限流子单元在失超状态下的电阻远大于在超导状态下的电阻),故障电流为从输电网通过出线单元流至限流子单元的超过(等于或者大于)故障电流阈值的电流,通常故障电流大于或者远大于正常工作电流,例如故障电流阈值可以是2kA;在某一时段内,流经限流子单元的电流从正常工作电流变化为故障电流,即流经限流子单元的电流逐渐超过故障电流阈值,则在该时段内,限流子单元从超导状态变化为失超状态,即限流子单元的电阻从很小变化为很大,从而有效限制故障电流保护输电网。
参考图2,图2是本发明实施例提供的一种超导直流限流器与其外围器件的电路图,第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3以及第四开关K4均可为常规开关器件。第一电源端E1和第二电源端E2依次通过超导直流限流器的外围器件接入输电网,第一限流子单元11和第二限流子单元12通过第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23接入输电网,这里,输电网可以是正负160kV的直流输电网,超导直流限流器的外围器件例如包括图2中的电阻R1至电阻R5、开关K5至开关K11以及换流器D1至换流器D2。由图2可以看出,第一开关K1和第三开关K3闭合同时第二开关K2和第四开关K4断开时,第一限流子单元11与第二限流子单元12通过第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23串联在输电网中;第一开关K1和第三开关K3断开同时第二开关K2和第四开关K4闭合时,第一限流子单元11与第二限流子单元12通过第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23并联在输电网中;这样,本实施例提供的超导直流限流器包括两个限流子单元且两个限流子单元可以串联在输电网中也可以并联在输电网中,相对于现有技术中仅包括一个限流子单元连接在输电网中,两个串联或者并联的限流子单元的电感大于单个限流子单元的电感,以此增大了超导直流限流器的阻抗,从而使得超导直流限流器能够将故障电流降低至更低,以此提升超导直流限流器的高阻特性,同时,增大超导直流限流器的阻抗能够使得超导直流限流器在更短的时间内将故障电流降低,以更快的反应动作应对故障电流,以此提升了超导直流限流器的故障响应速度。另外,本实施例提供的超导直流限流器以南澳柔直长期运行的方式运行时,可优先选择第一限流子单元11与第二限流子单元12并联,超导直流限流器以南澳柔直单极人工接地试验(单次)的方式运行时,可优先选择第一限流子单元11与第二限流子单元12串联。
可选地,继续参考图1,第一限流子单元11和第二限流子单元12均包括多个限流模块13;各限流模块13之间串联连接;限流模块13包括多个限流线圈;各限流线圈之间并联连接;各限流线圈均被钇钡铜氧材料包覆。
示例性地,第一限流子单元11和第二限流子单元12可均包括12个限流模块13,每个限流模块13可包括4至5个限流线圈,限流子单元的室温电阻大约为24欧姆。第一限流子单元11与第二限流子单元12并联地在输电网中工作时,整体的限流单元10的室温电阻大约为12欧姆。钇钡铜氧材料(Yttrium Barium Copper Oxide,YBaCuO,YBCO)属于第二类超导体,是一种性能优越的高温超导体,每个限流线圈均被YBCO超导材料绕制包覆,则在很大程度上减小了各限流线圈之间的互感作用,从而保证了限流单元10的较高的高阻特性以及故障响应速度,即保证了超导直流限流器较高的高祖特性以及故障响应速度。
可选地,继续参考图1,超导直流限流器还包括出线接口30和低温容器40;出线接口30包括相对的第一端面和第二端面;第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23各通过一个出线接口30与低温容器40连接,第二端面与低温容器40相邻;
第一端面包括第一接口31和人孔32,第一接口31和人孔32共用一个装配孔33,装配孔33位于第一端面与第二端面之间;或者,第一端面包括第一接口31和大口径排气口34,第一接口31和大口径排气口34共用一个装配孔33,装配孔33位于第一端面与第二端面之间。
具体地,低温容器40可以是一个封闭的容器,其内盛有液氮,限流单元10浸于液氮中,液氮用于对限流单元10的温度进行调节,多数情况下液氮用于对限流单元10进行降温。
参考图1,出线单元位于低温容器40上方,限流单元10与出线单元连接时需利用出线接口30,出线接口30穿通低温容器40以建立限流单元10与出线单元的连接,出线接口30的第二端面相邻于限流单元10,出线接口30的第一端面相邻于出线单元。
参考图3,图3是本发明实施例提供的一种出线接口30的结构示意图,参考图3中的(1)号图,出线接口30的第一端面包括第一接口31和人孔32,限流单元10与出线单元的输出端之间的连接线可穿过第一接口31,人孔32作为工作人员对超导直流限流器的检修通道,第一接口31和人孔32共用一个装配孔33,相对于第一接口31和人孔32分别使用一个装配孔33,减少了装配孔33的使用,从而减少了低温容器40上的装配孔33的开孔数量,减轻了低温容器40的漏热现象,保证了超导直流限流器的良好工作性能。或者,参考图3中的(2)号图,出线接口30的第一端面包括第一接口31和大口径排气口34,相对于第一接口31和大口径排气口34分别使用一个装配孔33,同样减少了装配孔33的使用,进而减少了低温容器40上的装配孔33的开孔数量,减轻了低温容器40的漏热现象,保证了超导直流限流器的良好工作性能。
可选地,图4是本发明实施例提供的另一种超导直流限流器的结构示意图,参考图4,超导直流限流器还包括液氮射流冷却装置50;液氮射流冷却装置50包括液氮储罐51、高压液氮罐52以及制冷机53;高压液氮罐52与制冷机53连接;制冷机53用于调节高压液氮罐52中的温度;液氮储罐51的氮气端口和液氮储罐51的液氮端口分别通过低温管道与高压液氮罐52的输入端口连通,高压液氮储罐51的输出端口通过低温管道与低温容器40的液氮端口连通;高压液氮储罐51的输出端口与低温容器40的液氮端口之间的低温管道中设置有射流导流孔H。
具体地,常规的低温容器40中的液氮是将液氮源处的液氮通过低温管道直接输入低温容器40内,限流单元10的温度升高时,液氮被蒸发,由于限流单元10基本上完全浸在液氮内,因此靠近限流单元10表面的液氮最先受热,远离限流单元10表面的液氮温度上升较慢,这就导致限流单元10的表面会附着一层氮气气泡,这层气泡会进一步阻挡限流单元10的热量传递至远离限流单元10表面的液氮中,从而减缓了限流单元10的降温速度,影响了限流单元10恢复超导状态的速度。
针对于此,本实施例提供的超导直流限流器还包括液氮射流冷却装置50,液氮储罐51中的液氮能够通过液氮储罐51的液氮端口输入高压液氮罐52的输入端口,同时,液氮储罐51中液氮上方的高压氮气能够通过液氮储罐51的氮气端口输入高压液氮罐52的输入端口,制冷机53对高压液氮罐52中的氮气以及液氮进行降温,高压液氮罐52处于高压状态。高压液氮罐52中的液氮通过高压液氮储罐51的输出端口与低温容器40的液氮端口之间的低温管道输入低温容器40中的过程中,不仅在低温管道中被降压,同时将通过射流导流孔H以射流的方式喷射于低温容器40中,以被雾化的方式存在于低温容器40内以对限流单元10进行降温,这样,不仅避免了低温容器40中的液氮在限流单元10的表面出现气泡的问题,保证了限流单元10的降温速度,从而保证了限流单元10恢复超导状态的速度,而且液氮以雾化的形式存在于低温容器40内,增大了液氮与低温容器40内空气的接触面积,更有利于限流单元10的降温,从而进一步提升了限流单元10的降温速度,进一步提升了限流单元10恢复超导状态的速度。其中,射流导流孔H可靠近低温容器40的液氮端口设置,以保证射流导流效果。
可选地,继续参考图4,液氮储罐51的氮气端口与高压液氮罐52的输入端口之间的低温管道上设置有第一阀门56;液氮储罐51的液氮端口与高压液氮储罐51的输入端口之间的低温管道上设置有第二阀门57;高压液氮储罐51的输出端口与低温容器40的液氮端口之间的低温管道上设置有第三阀门58。
具体地,通过控制第一阀门56的开合以控制液氮储罐51的氮气端口与高压液氮罐52的输入端口之间的低温管道的连通或断开,通过控制第二阀门57的开合以控制液氮储罐51的液氮端口与高压液氮储罐51的输入端口之间的低温管道的连通或断开,通过控制第三阀门58以控制高压液氮储罐51的输出端口与低温容器40的液氮端口之间的低温管道的连通或断开,第一阀门56、第二阀门57以及第三阀门58可均为常规阀门器件。
可选地,液氮储罐51的结构为双层结构,双层结构的中间夹层为真空夹层。具体地,如图4所示,液氮储罐51设置为双层结构,液氮蒸发液氮储罐51的壁体需要承受巨大的压力,设置双层结构以增加抗压能力,双层结构的中间夹层中充满真空,以保证较好的隔热效果。
可选地,继续参考图4,液氮射流冷却装置50还包括低压缓冲腔54和液氮储槽55;低压缓冲腔54的输入端口与低温容器40的氮气端口连通,低压缓冲腔54的输出端口通过低温管道与液氮储槽55连通;低压缓冲腔54的输出端口与液氮储槽55之间的低温管道上设置有第四阀门59。
具体地,液氮储槽55可用于补给低温容器40中的液氮,在低温容器40与液氮储槽55之间设置低压缓冲腔54,这样便能够将低压容器中因限流单元10散热而蒸发出的氮气通过低压缓冲腔54输入至液氮储槽55中,以将液氮回收利用,通过控制第四阀门59的开合以控制低压缓冲腔54的输出端口与液氮储槽55之间的低温管道的连通或断开。
可选地,液氮射流冷却装置50还包括水冷机组和换热器,换热器可以与液氮储罐51连接,制冷机53与水冷机组连接,换热器能够对液氮储罐51提供液氮,水冷机组能够配合制冷机53制冷。
图5是本发明实施例提供的另一种超导直流限流器的结构示意图,参考图5,超导直流限流器还包括在线监控系统;在线监控系统包括多个监测传感器、监测装置71以及处理操作终端72;各监测传感器与监测装置71连接,监测装置71与处理操作终端72连接;监测传感器分别与超导直流限流器的液氮射流冷却装置50、超导直流限流器的低温容器40、第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23连接;
监测传感器用于对液氮射流冷却装置50、低温容器40、第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23的工作状态参数进行实时采集;监测装置71用于将工作状态参数实时传输至处理操作终端72;处理操作终端72用于根据工作状态参数分别对液氮射流冷却装置50、低温容器40、第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23进行控制。
可选地,液氮射流冷却装置50的工作状态参数包括液氮储罐51的压力和温度;低温容器40的工作状态参数包括低温容器40的温度;
第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23的工作状态参数包括流经第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23的电压和电流。
具体地,对液氮射流冷却装置50设置监测传感器以对液氮射流冷却装置50的工作状态参数进行实时采集,并将实时采集的液氮射流冷却装置50的工作状态参数传输至监测装置71,监测装置71配置于超导直流限流器的工作现场,监测装置71将液氮射流冷却装置50的工作状态参数实时传输至处理操作终端72,处理操作终端72配置于远程操作控制系统处,处理操作终端72可在IEC 61850标准规约下进行通信并采用以太网与监测终端进行通信,处理操作终端72对接收到的液氮射流冷却装置50的工作状态参数进行处理和分析,以对液氮射流冷却装置50进行实时调控。对液氮射流冷却装置50所设置的监测传感器的个数可以是多个,可按照需要采集的工作状态参数的个数对应设置,本实施例对此不作限定。示例性地,如图5所示,对液氮射流冷却装置50中发热液氮储罐51设置第一监测传感器S1和第二监测传感器S2,以对液氮储罐51的压力和温度进行实时采集。
对低温容器40、第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23分别设置多个监测传感器以分别对低温容器40、第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23的工作状态参数进行实时采集,并将所采集的工作状态参数通过监测装置71传输至处理操作终端72,以使处理操作终端72对接收到的工作状态参数进行处理和分析,便于处理操作终端72分别对低温容器40、第一出线单元21、第二出线单元22以及第三出线单元23进行管理和控制。另外,对上述开关和阀门也可以设置对应的监测传感器,以对其开关状态和开合状态进行检测,便于对超导直流限流器的精准控制。示例性地,如图5所示,对低温容器40设置第三监测传感器S3和第四监测传感器S4,以对低温容器40的温度进行实时采集;对第三出线单元23设置第五监测传感器S5和第六监测传感器S6以对第三出线单元23的电压和电流进行实时采集,第七监测传感器S7和第八监测传感器S8分别用于对上述任一阀门和任一开关的开合状态和开关状态进行实时采集。
可选地,低温容器40为双层的圆筒结构,双层的圆筒结构的两圆筒之间的夹层为真空夹层;监测传感器与监测装置71之间的连接线设置于真空夹层中。具体地,低温容器40可以是双层的圆筒结构,双层的圆筒结构的两圆筒之间的夹层为真空夹层,可以将监测传感器与监测装置71之间的连接线设置该于真空夹层中,以使监测传感器与监测装置71之间的连接线不外露,保证在线监控系统可靠工作。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种超导直流限流器,其特征在于,包括:限流单元、第一出线单元、第二出线单元以及第三出线单元;
所述限流单元包括第一限流子单元和第二限流子单元;
所述第一限流子单元的第一端与所述第一出线单元的输出端连接,所述第一限流子单元的第二端与所述第二出线单元的输出端连接;所述第二限流子单元的第一端与所述第一限流子单元的第二端连接,所述第二限流子单元的第二端与所述第三出线单元的输出端连接;
所述第一出线单元的输入端通过第一开关连接第一电源端,所述第二出线单元的输入端通过第二开关连接第二电源端,所述第三出线单元的输入端通过第三开关连接所述第二电源端,所述第一出线单元的输入端通过第四开关连接所述第三出线单元的输入端。
2.根据权利要求1所述的超导直流限流器,其特征在于,所述第一限流子单元和所述第二限流子单元均包括多个限流模块;各所述限流模块之间串联连接;
所述限流模块包括多个限流线圈;各所述限流线圈之间并联连接;各所述限流线圈均被钇钡铜氧材料包覆。
3.根据权利要求1所述的超导直流限流器,其特征在于,还包括出线接口和低温容器;所述出线接口包括相对的第一端面和第二端面;
所述第一出线单元、所述第二出线单元以及所述第三出线单元各通过一个所述出线接口与所述低温容器连接,所述第二端面与所述低温容器相邻;
所述第一端面包括第一接口和人孔,所述第一接口和所述人孔共用一个装配孔,所述装配孔位于所述第一端面与所述第二端面之间;或者,
所述第一端面包括所述第一接口和大口径排气口,所述第一接口和所述大口径排气口共用一个装配孔,所述装配孔位于所述第一端面与所述第二端面之间。
4.根据权利要求3所述的超导直流限流器,其特征在于,还包括液氮射流冷却装置;
所述液氮射流冷却装置包括液氮储罐、高压液氮罐以及制冷机;所述高压液氮罐与所述制冷机连接;所述制冷机用于调节所述高压液氮罐中的温度;
所述液氮储罐包括第一氮气端口和第一液氮端口;
所述高压液氮罐包括输入端口和输出端口;
所述低温容器包括第二液氮端口;
所述液氮储罐的氮气端口和所述液氮储罐的液氮端口分别通过低温管道与所述高压液氮罐的输入端口连通,所述高压液氮储罐的输出端口通过低温管道与所述低温容器的液氮端口连通;
所述高压液氮储罐的输出端口与所述低温容器的液氮端口之间的所述低温管道中设置有射流导流孔。
5.根据权利要求4所述的超导直流限流器,其特征在于,
所述液氮储罐的氮气端口与所述高压液氮罐的输入端口之间的所述低温管道上设置有第一阀门;
所述液氮储罐的液氮端口与所述高压液氮储罐的输入端口之间的所述低温管道上设置有第二阀门;
所述高压液氮储罐的输出端口与所述低温容器的液氮端口之间的所述低温管道上设置有第三阀门。
6.根据权利要求4所述的超导直流限流器,其特征在于,
所述液氮射流冷却装置还包括低压缓冲腔和液氮储槽;
所述低压缓冲腔的输入端口与所述低温容器的氮气端口连通,所述低压缓冲腔的输出端口通过低温管道与所述液氮储槽连通;所述低压缓冲腔的输出端口与所述液氮储槽之间的所述低温管道上设置有第四阀门。
7.根据权利要求1所述的超导直流限流器,其特征在于,还包括在线监控系统;
所述在线监控系统包括多个监测传感器、监测装置以及处理操作终端;
各所述监测传感器与所述监测装置连接,所述监测装置与所述处理操作终端连接;
所述监测传感器分别与所述超导直流限流器的液氮射流冷却装置、所述超导直流限流器的低温容器、所述第一出线单元、第二出线单元以及第三出线单元连接;
所述监测传感器用于对所述液氮射流冷却装置、所述低温容器、所述第一出线单元、所述第二出线单元以及所述第三出线单元的工作状态参数进行实时采集;所述监测装置用于将所述工作状态参数实时传输至所述处理操作终端;所述处理操作终端用于根据所述工作状态参数分别对所述液氮射流冷却装置、所述低温容器、所述第一出线单元、所述第二出线单元以及所述第三出线单元进行控制。
8.根据权利要求7所述的超导直流限流器,其特征在于,
所述低温容器为双层的圆筒结构,所述双层的圆筒结构的两圆筒之间的夹层为真空夹层;
所述监测传感器与所述监测装置之间的连接线设置于所述真空夹层中。
9.根据权利要求7所述的超导直流限流器,其特征在于,
所述液氮射流冷却装置的工作状态参数包括所述液氮储罐的压力和温度;
所述低温容器的工作状态参数包括所述低温容器的温度;
所述第一出线单元、所述第二出线单元以及所述第三出线单元的工作状态参数包括流经所述第一出线单元、所述第二出线单元以及所述第三出线单元的电压和电流。
10.根据权利要求4所述的超导直流限流器,其特征在于,所述液氮储罐的结构为双层结构,所述双层结构的中间夹层为真空夹层。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011256624.1A CN112491023B (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 一种超导直流限流器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011256624.1A CN112491023B (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 一种超导直流限流器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112491023A true CN112491023A (zh) | 2021-03-12 |
CN112491023B CN112491023B (zh) | 2023-03-24 |
Family
ID=74929835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011256624.1A Active CN112491023B (zh) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 一种超导直流限流器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112491023B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2070322A1 (en) * | 1991-06-04 | 1992-12-05 | Tsukushi Hara | Superconducting fault current limiter |
KR20050031750A (ko) * | 2003-09-30 | 2005-04-06 | 엘지산전 주식회사 | 초전도 저항형 한류기 |
JP2006278135A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Toshiba Corp | 超電導限流器 |
CN107104423A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-08-29 | 中国科学院电工研究所 | 一种分裂电抗型直流限流断路器 |
CN109888756A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-14 | 广东电网有限责任公司 | 一种超导限流电路、超导限流控制系统及控制方法 |
CN110098085A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-08-06 | 西安交通大学 | 超导限流液氮开关组合电器及其工作方法 |
CN111756027A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-09 | 广东电网有限责任公司 | 一种超导直流限流器 |
-
2020
- 2020-11-11 CN CN202011256624.1A patent/CN112491023B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2070322A1 (en) * | 1991-06-04 | 1992-12-05 | Tsukushi Hara | Superconducting fault current limiter |
KR20050031750A (ko) * | 2003-09-30 | 2005-04-06 | 엘지산전 주식회사 | 초전도 저항형 한류기 |
JP2006278135A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Toshiba Corp | 超電導限流器 |
CN107104423A (zh) * | 2017-04-19 | 2017-08-29 | 中国科学院电工研究所 | 一种分裂电抗型直流限流断路器 |
CN109888756A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-14 | 广东电网有限责任公司 | 一种超导限流电路、超导限流控制系统及控制方法 |
CN110098085A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-08-06 | 西安交通大学 | 超导限流液氮开关组合电器及其工作方法 |
CN111756027A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-10-09 | 广东电网有限责任公司 | 一种超导直流限流器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
龚珺等: "电阻型高温超导限流器暂态电阻特性分析", 《电工技术学报》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112491023B (zh) | 2023-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102368615A (zh) | 一种svc密闭式循环纯水冷却系统 | |
CN103940139A (zh) | 热回收多联机及控制方法 | |
CN208057364U (zh) | 一种真空泵工作液冷却系统 | |
CN106885406A (zh) | 空调控制方法、装置和系统 | |
CN112491023B (zh) | 一种超导直流限流器 | |
CN105258410A (zh) | 一种空调器以及提高空调器高温环境下制冷能力的方法 | |
CN101832667B (zh) | 太阳能热水器防冻智控装置 | |
CN203908094U (zh) | 热回收多联机 | |
CN109027664A (zh) | 一种sf6电气设备在线补气方法 | |
CN105698456B (zh) | 变容压缩机系统控制方法 | |
CN116447638A (zh) | 一种地源热泵系统 | |
CN215487822U (zh) | 大流量分集水器 | |
CN209763559U (zh) | 一种充电桩专用控温装置 | |
US20230138920A1 (en) | End cover structure and water chiller | |
CN212299569U (zh) | 冷水机组和空调设备 | |
CN210441378U (zh) | 一种提高温度稳定性的冰水系统 | |
CN210512241U (zh) | 太阳能喷射与热泵复合系统 | |
CN110109497B (zh) | 高海拔、低温环境电控装置用内循环稳压稳定控制方法 | |
CN111600267A (zh) | 一种高压输电线路直流融冰装置的水冷系统及其控制方法 | |
CN206919478U (zh) | 空调控制系统 | |
AU2021105444A4 (en) | Automatic control system of automatic switching refrigeration mode based on energy consumption analysis in data center | |
CN219640507U (zh) | 稀释制冷机预冷循环回路、制冷设备以及量子计算机 | |
CN108917221A (zh) | 一种用电设备余热利用的控温安全装置及控温方法 | |
CN218722387U (zh) | 一种基于半导体制冷片的小型控温装置 | |
CN212183075U (zh) | 一种高压输电线路直流融冰装置的水冷系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |