随着
电力系统和现代化工业的发展，大电网互联和跨国互联正在进行，单机容量不断增大，低阻抗大容量变压器在现代化低压配电系统中的应用不断增长以及配电网络的不断发展，使电力系统的短路容量日益增加。必须满足短路电流提高所带来的更苛刻的要求。常规做法是在电网中串入限流电抗器，但在电网正常运行时，由于在其上有电压降落以及损耗，对电网的输电质量有一定影响。同时，由于该限流电抗不能太大，所以在故障发生时不能显著地降低短路电流。限流式熔断器是目前唯一商业化的故障电流限制器，一旦熔断器熔断，便切断了故障电路，但这是单次动作的。另一种做法是更换断路器以及相关的电气设备，但更换设备投资巨大，在更换设备期间，电网系统的可靠性大大降低，目前合乎容量要求的设备，在不远的将来，设备容量就可能不满足短路电流水平了。因此，系统中短路限流成为一个迫切需要解决的问题。
1．国外固态限流器进展
20世纪90年代初推出固态限流器方案后，国外在这方面的研究取得巨大进展。1993年初，在美国新泽西州Mort Monmouth的Army Power Center的4.6kV交流馈电线路上安装了一个由反并联GTO构成的6.6MW的固态断路器，平均工作电流为800A，在发生短路故障300μs的时间内切断故障，起到有效的保护作用。
西屋公司与EPRI合作，制造出一台短路限流器（13.8kV，675A，与固态断路器SSCB组合），于1995年2月安装在PSE＆G的变电站，投入运行。
日本东北电力公司及日立公司研制了DCLD(distribution current limiting device)的试验装置，并进行了试验。在实验试验装置中GTO开关放在密闭的容器中，采用流体自循环冷却系统。通过试验发现DCLD的动作十分迅速。在电流为400A、电压6.6kV、通过功率为4570kW的情况下，GTO及二极管的损耗不大于通过功率的0.2%，表明采用自循环冷却系统完全可行。
对于混合限流器，日本富士电机与关西电力公司联合开发的400V配电用混合式限流分断装置，由真空开关和GTO并联构成。
最近两年来，一方面，主要完善前面的几种固态限流器，使之满足工业现场运行更加实用化、商业化的需要；另一方面，更多工作的均放在具有多种功能的限流器研究上，大部分研究倾向于将串联无功补偿和限流功能集于一身。
2．国内固态限流器研究现状
我国在固态限流器方面研究比国外起步晚，但也初步取得了一定成果。华东
冶金学院的无损耗电阻器（LLR）式短路限流器研究取得一定进展并获得国家专利。华中科技大学研究的基于串联补偿作用的限流器拓扑结构为真空触发间隙或用高速斥力机构操作的合闸开关，真空间隙的点火时间为1μs~5μs，用高速斥力机构操作的合闸开关的动作时间为1ms之内，都是快速动作的，且成本不是很高，具有一定的研究意义。具有串联补偿功能的新型短路限流器既能控制补偿度又能控制故障限流程度。
浙江大学对新型固态短路限流技术的研究工作]起步于1995年，已对适应于交流系统的限流技术进行了较为深入的研究，目前交流系统限流保护技术已完成了实验室的研究工作，不仅进行了大量的仿真研究，也进行了各种工况下实验室样机的小容量实验，取得了满意的结果。根据目前已获得的研究成果，和国家相关部门合作，正在开发工业试验样机，并已经取得重大进展。
文章出处：继电保护及自动化设备行业协会