CN112635151A - 一种测温和自动降温的阻抗型超导限流器 - Google Patents

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谌江波
刘庆丰
汤文杰
王玥
王淑雅
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Abstract

本发明公开了一种测温和自动降温的阻抗型超导限流器，涉及电力系统的短路限流保护装置技术领域，包括绕制在环氧柱上的超导线圈，所述超导线圈外侧紧密包裹测温金属片，所述测温金属片上设有接线端，所述接线端通过导线连接温度变送器输入端，所述温度变送器输出端连接控制装置，所述控制装置连接监控设备和微型气泵控制阀，所述测温金属片外侧紧密包裹降温铜管，所述降温铜管的一端管口连接微型气泵出气口，所述超导线圈并联有电抗器，本发明能够自动检测超导限流器的温度，提供方便易操作的大容量冷却系统，短时间内移除超导限流器的热量，制冷效果好。

Description

一种测温和自动降温的阻抗型超导限流器
技术领域
本发明涉及电力系统的短路限流保护装置技术领域，具体涉及一种测温和自动降温的阻抗型超导限流器。
背景技术
超导限流器是使用超导元件特殊特性而制成的一种限流器，当超导元件在超导态时电阻为零，但在失超后具有一定的电阻特性，当电网发生短路故障时，超过超导元件临界电流的故障电流使其失超，起到抑制短路电流的作用。由于在限流状态下超导元件的失超要产生大量的热量，热量的迅速积累会导致超导元件迅速升温，降低超导元件的电力和应力特性，甚至使超导元件损坏，短路故障切除时，超导元件不再继续产生焦耳热，因而此时其温度理论上达到最大值,但是超导元件恢复超导态需要经历较长的时间，在温度下降到临界温度前，超导元件无法恢复到超导态，这期间无法应对下一次电网故障，因此需要有一个在短时间内检测温度和移除热量的冷却系统，超导元件需要靠冷却系统迅速降温，避免因多次故障短路电流无法限制。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，采用的技术方案是提供一种测温和自动降温的阻抗型超导限流器，以解决超导限流器中超导元件迅速升温问题。
一种测温和自动降温的阻抗型超导限流器，包括绕制在环氧柱上的超导线圈，所述超导线圈外侧紧密包裹测温金属片，所述测温金属片上设有接线端，所述接线端通过导线连接温度变送器输入端，所述温度变送器输出端连接控制装置，所述控制装置连接监控设备和微型气泵控制阀，所述测温金属片外侧紧密包裹降温铜管，所述降温铜管的一端管口连接微型气泵出气口，所述超导线圈并联有电抗器。
优选的，所述降温铜管浸泡在冷却池中，所述冷却池内装有高阻率的冷却液。
优选的，所述电抗器采用铜线圈绕制。
优选的，所述温度变送器型号为Pt100非隔离温度变送器。
本发明的优点在于：本发明通过温度变送器能够自动检测超导限流器的温度，微型气泵向浸泡在冷却池内的降温铜管吹冷气的方式提供了方便易操作的大容量冷却系统，短时间内移除超导限流器的热量，制冷效果好。
附图说明
图1和图2为本发明不同视角的结构示意图。
图3为本发明的工作连接示意图。
其中，1-环氧柱，2-超导线圈，3-测温金属片，4-接线端，5-降温铜管，6-微型气泵，7-温度变送器，8-冷却池，9-电抗器，10-控制装置，11-监控设备。
具体实施方式
为使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图3所示，一种测温和自动降温的阻抗型超导限流器，包括绕制在环氧柱1上的超导线圈2，所述超导线圈2外侧紧密包裹测温金属片3，所述测温金属片3上设有接线端4，所述接线端4通过导线连接温度变送器7输入端，所述温度变送器7输出端连接控制装置10，所述控制装置10连接监控设备11和微型气泵6控制阀，所述测温金属片3外侧紧密包裹降温铜管5，所述降温铜管5的一端管口连接微型气泵6出气口，所述超导线圈2并联有电抗器9，所述控制装置10中有两档温度设置，第一档温度是25℃，当所述超导线圈2温度达到25℃时，所述控制装置10控制微型气泵6开启，所述微型气泵6推动降温铜管5内的冷气给超导线圈2降温，当所述超导线圈2的温度降至25℃以下时，所述控制装置10控制微型气泵6关闭，所述降温铜管5内的冷气停止运动；所述控制装置10第二档温度设定在35℃～40℃，当所测超导线圈2的温度达到设定范围时，所述的控制装置10提示高温，同时高温警示会显示在值班室的监控设备11上，值班员可随时监控超导限流器的温度状况，一旦出现异常，值班员可迅速通知检修员检修。
在本实施例中，所述降温铜管5浸泡在冷却池8中，所述冷却池8内装有高阻率的冷却液，加强冷却效果，所述冷却液电阻率不低于1200Ω·cm，当电网电压220kV时，其电阻率不低于2800Ω·cm。
在本实施例中，所述测温金属片3相连接的导线均做过抗干扰理。
在本实施例中，所述电抗器9采用铜线圈绕制。
在本实施例中，所述温度变送器7型号为Pt100非隔离温度变送器。
本发明的工作原理及过程如下：
将所述超导线圈2串联接入电网电路中，所述测温金属片3通过导线连接温度变送器7，所述降温铜管5的长管浸泡在冷却池8中的冷却液中，长管口连接微型气泵6的充气口，所述温度变送器7输出端连接控制装置10，所述控制装置10连接微型气泵6的控制阀，当电网短路时，超导线圈2失超升温，将热量传递给测温金属片3，温度变送器7采集到测温金属片3上的高温信号并将高温信号传输给控制装置10，当温度达到25℃时，控制装置10控制微型气泵6开启，微型气泵6推动降温铜管5内的冷气给超导线圈2降温，当超导线圈2的温度降至25℃以下时，所述控制装置10控制微型气泵6关闭，所述降温铜管5内的冷气停止运动；当所测温度达到35℃～40℃范围时，所述控制装置10提示高温，同时高温警示会显示在值班室的监控设备11上，值班员可随时监控超导限流器的温度状况，一旦出现异常，值班员可迅速通知检修员检修。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明内或在等同于本发明的范围内的改变均被发明包含。

Claims (4)

1.一种测温和自动降温的阻抗型超导限流器，其特征在于，包括绕制在环氧柱(1)上的超导线圈(2)，所述超导线圈(2)外侧紧密包裹测温金属片(3)，所述测温金属片(3)上设有接线端(4)，所述接线端(4)通过导线连接温度变送器(7)输入端，所述温度变送器(7)输出端连接控制装置(10)，所述控制装置(10)连接监控设备(11)和微型气泵(6)控制阀，所述测温金属片(3)外侧紧密包裹降温铜管(5)，所述降温铜管(5)的一端管口连接微型气泵(6)出气口，所述超导线圈(2)并联有电抗器(9)。
2.根据权利要求1所述的一种测温和自动降温的阻抗型超导限流器，其特征在于：所述降温铜管(5)浸泡在冷却池(8)中，所述冷却池(8)内装有高阻率的冷却液。
3.根据权利要求1所述的一种测温和自动降温的阻抗型超导限流器，其特征在于：所述电抗器(9)采用铜线圈绕制。
4.根据权利要求1所述的一种测温和自动降温的阻抗型超导限流器，其特征在于：所述温度变送器(7)型号为Pt100非隔离温度变送器。
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