在本设计例之前的各种饱和铁心型超导限流器，电网短路故障发生时，大多几乎仍保持着励磁电流。这种设计是依靠短路故障发生时强大的短路电流在一个半波内使其中一个铁心退出饱和状态，其上的交流绕组呈现高阻抗，起到限流的作用。而另一个铁心被推到更深的饱和状态，其交流绕组对限流没有贡献。虽然限流器的每一相都含有两个铁心及其对应的绕组，但在同一时刻有限流作用的只是其中的一个。这种限流形式是被动式限流，其优点是无需额外的控制装置即可进行限流。但其缺点是：直流励磁侧在限流过程中不切断，可以等效为交流绕组的二次绕组。在短路限流的过程中，三相不平衡的电流电压，会在直流侧感应出强大的电流与电压。这一方面，削弱了限流器自身的限流效果，需要更多的铁心和交流绕组才能达到要求；另一方面，高感应电压对直流源的制作提出了很高的要求。因此，尽管这种限流器结构相对简单、自然具有限流性能，无需进行故障判断及限流信号触发，但一直被认为是制造成本高、体积、重量大、电源技术难以解决的限流形式，在实际中难以得到应用。
为解决上述问题，本设计例在限流器的励磁回路中加入了快速开关，变被动式限流为主动式限流，即首先通过监控装置探测短路电流的发生，然后控制限流器进行限流。在短路发生的瞬间（由监控装置在1ms内完成对短路电流的判断并发出动作指令），快速开关将超导绕组的直流励磁切断，使两个铁心同时退出饱和进入限流态。这样一来成倍地提高了限流的效率，避免了短路限流时感应高压对直流励磁系统器件的冲击。其结果是对于同等的限流能力，所需要的铁心的质量只是被动限流设计的1/2左右，用于励磁绕组的超导导线及其他材料也都可以大幅度削减，对直流电源的要求也可以降低，这意味着制造成本和设备重量大大降低，从而显著地增强了限流器的实用性。
图4.12为直流励磁系统的原理示意图，其中主要包括直流电源、快速开关、短路检测元件和释能回路（即磁能释放电路）等。直流电源为超导绕组提供励磁电流；短路检测元件用于检测和判断短路电流的发生，并及时发送动作信号，使快速开关开断或合闸；在快速开关切断直流电源之后，铁心和绕组内存储的电磁能量要及时放出，才能使铁心完全退出饱和，因此还需要释能回路。
根据系统的功能要求，直流励磁系统应具有以下性质：
（1）限流器稳态工作时，直流电源长期小功率输出。限流器重合闸时，直流电源应具备短时间大功率“强迫”送电的能力，在重合闸要求的时间内，重新使铁心处于深度饱和状态。(www.xing528.com)
（2）短路电流检测和快速开关的动作速度要足够快，以满足电网对短路电流限制的时间要求。通常限流响应时间小于5ms。
（3）释能回路既要进行大功率放电，以缩短能量释放时间，又要钳位电压，以保护直流励磁系统的元器件。
图4.12 直流励磁系统的原理示意图
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