本书完整讲述了各种利用高温超导体设计的电力系统短路故障电流限流器的原理、技术与应用。
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目录
前言
第1章 电力系统与限流保护技术背景 1
1.1 现代电力系统 1
1.1.1 大型集中式供电互联电网 3
1.1.2 分布式发电系统 5
1.1.3 微型电网 10
1.1.4 孤立电网 12
1.1.5 智能电网 14
1.1.6 现代电力系统中的电能质量问题 17
1.1.7 现代电力系统中的稳定性和可靠性 19
1.1.8 直流输电系统及其短路保护 23
1.2 现代电力系统中的短路故障问题 27
1.2.1 电力系统短路故障原因、分类与危害 27
1.2.2 电网短路电流的评估 30
1.2.3 现代电力系统的短路故障问题与危害 36
1.3 电力系统短路故障问题的解决方案 45
1.3.1 短路故障问题的传统处理措施 45
1.3.2 短路故障限流器 51
1.3.3 故障限流器应用 54
1.4 电力系统短路保护技术的比较 57
1.4.1 电力系统短路保护装置 57
1.4.2 电力系统短路保护方法比较与探讨 61
1.5 超导电力系统短路故障限流器 64
参考文献 68
第2章 高温超导限流器原理 73
2.1 高温超导限流器的基本原理与模式分类 73
2.2 基本电阻型 76
2.2.1 基本原理 76
2.2.2 电路特征 80
2.3 磁屏蔽型 85
2.3.1 基本原理 85
2.3.2 磁路分析 87
2.3.3 副边短路变压器型 89
2.4 磁饱和型 90
2.4.1 基本原理 90
2.4.2 磁路分析 91
2.5 桥路型 95
2.5.1 基本原理 95
2.5.2 电路分析 95
2.5.3 电阻投切式桥路型 97
2.5.4 双线圈互感桥路型 100
2.5.5 全控混合式桥路型 103
2.6 复合型 110
2.6.1 输电限流式 110
2.6.2 储能限流式 110
2.6.3 变压限流式 113
2.6.4 开关辅助式 113
2.6.5 不同类型组合的复合型 115
2.7 其他形式高温超导限流器简介 115
2.7.1 三相平衡电抗器型 115
2.7.2 磁通锁型 117
2.7.3 直流式电感型 121
2.7.4 变压器超导线圈混合型 122
2.7.5 直流式电抗器型 125
2.8 木同高温超导限流器的工作特点 128
2.8.1 电阻型 128
2.8.2 变压器型 129
2.8.3 磁屏蔽型 129
2.8.4 桥路型 130
2.8.5 磁饱和型 131
2.8.6 三相平衡电抗器型 132
2.8.7 不同高温超导限流器的特性比较 132
参考文献 133
第3章 高温超导限流器装置与应用技术 137
3.1 磁饱和型高温超导限流器 137
3.1.1 装置结构与原理 137
3.1.2 装置与系统 144
3.1.3 磁饱和型高温超导限流器对电力系统保护的影响 159
3.2 变压器型高温超导限流器 164
3.2.1 装置结构与原理 164
3.2.2 装置与系统 172
3.2.3 系统特性试验分析 174
3.3 桥路型高温超导限流器 179
3.3.1 装置结构与原理 179
3.3.2 装置与系统 181
3.3.3 桥路型高温超导限流器超导线圈设计 184
3.3.4 桥路型系统分析 186
3.3.5 桥路型高温超导限流器在配电系统中的应用 189
3.4 电阻型高温超导限流器 195
3.4.1 几种典型结构的电阻型高温超导限流器 195
3.4.2 装置与系统 199
3.4.3 系统分析 208
3.4.4 电阻型与配电系统继电保护的配合 211
3.5 其他类型高温超导限流器 214
3.5.1 超导传感与机械开关混合型 214
3.5.2 无铁芯感应型 215
3.5.3 直流电抗式桥路型 218
3.5.4 短路环变压器型 219
3.6 高温超导限流元件及其特性比较与实例 224
3.6.1 高温超导限流元件 224
3.6.2 高温超导限流元件特性比较 224
3.6.3 实用高温超导限流材料与元件实例 225
参考文献 235
第4章 高温超导限流器的发展与应用趋势 243
4.1 高温超导限流器的电力系统应用方案 243
4.1.1 高温超导限流器在电力系统中的基本功能和应用方案 243
4.1.2 高温超导限流器的应用与说明 244
4.2 高温超导限流器的关键技术与实用化发展 246
4.2.1 高温超导限流器的特点 246
4.2.2 不同高温超导限流器的特点 247
4.2.3 高温超导限流器研究中的关键技术 253
4.3 高温超导限流器的能效分析 254
4.3.1 高温超导限流器的自身能耗分析 254
4.3.2 高温超导限流器在电力系统应用中的能效分析 257
4.4 高温超导限流器的发展趋势与展望 260
4.4.1 高温超导限流器的意义 260
4.4.2 高温超导限流器的发展过程与发展水平 262
4.4.3 高温超导限流器的实用化问题 279
4.4.4 高温超导限流器的应用前景 281
参考文献 283
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