高压直流故障电流限制器HVDCFCL(High Voltage Direct Current Fault Current Limiter)在环境特殊的先进实验超导托卡马克EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokamak)核聚变实验装置,尤其是一些对电气故障敏感的关键设备上起到了有力的保护作用。为设计高可靠性的HVDCFCL装置,在Fink、Baker和Owren(F-B-O)原设计模型等效时变电阻忽略并联电感模型基础上,给出了限制器铁芯叠片内层部分完全饱和的分析方法。建立了考虑等效并联电阻与电感的仿真模型。利用其结构约束条件,设计完成的新模型测试结果表明,当最内层铁芯叠片未完全饱和时,实测测试结果与理论分析结果基本吻合;在电压等级较高时,随着铁芯叠片饱和度逐渐升高,吻合度随之降低,此时考虑并联电感效应的仿真波形与实测波形有较好的吻合。改进了F-B-O高压直流故障电流限制器设计方法,并给出了相关仿真方案,仿真结果验证其能将故障电流限制在400A以内。
