主动式和被动式SR-SFCL的区别与应用场景

以上介绍的饱和电抗器型超导限流器属于主动式，称为主动式SR—SFCL，因为它的故障限流必须借助于监控系统的主动参与。而被动式饱和电抗器型SFCL却不同，它会像桥式SFCL一样地自行进入故障限流态。

主动式和被动式SR—SFCL在正常通流态并无差异，都是通过铁心的深度饱和使输电得以通畅，所不同的仅仅是它们对输电电流超限的反应：如前所述，主动式SR—SFCL对故障短路电流的反应是切断直流绕组的电流；而被动式SR—SFCL 的反应是不切断直流电流，保持原有的直流磁势和原有的Hk。

第11章图11.8（a）和图11.8（b）分别介绍了Hk＝0和Hk＞0所对应的饱和电抗器的交流磁特性模型。实际上，图11.8（a）和图11.8（b）完全可以用来分别表征在故障发生后的主动式和被动式SR—SFCL的行为，分别阐述如下：

（1）对于主动式SR—SFCL 的6 个铁心，由于直流绕组电流很快被切断，均进入Hk＝0状态，每相的两个交流绕组上均相继出现限流感应电势。同时，由于交流绕组反极性串联，直流回路中的交流感应电势会大大缩减。

（2）被动式SR—SFCL由于没有监控系统，不能测知故障已经发生，因而，直流电流源的电流设定值是不变的，因而从理论上说，直流电流源也能够保持恒流。陡增的输电电流引起陡增的去磁磁势，后者使任何一相的铁心a和铁心b 在相间的半个周期里相继脱离深度饱和的状态，在相应的交流绕组上产生出相当大的限流感应电势。

所以，被动式SR—SFCL是自行进入故障限流态的。

主动式和被动式SR—SFCL的比较：(https://www.xing528.com)

（1）被动式SR—SFCL从理论上说可靠程度更高。其主要缺点是：

1）在故障限流态，一相的两个铁心是交替地而不是同时地对限流作贡献。这必然导致设备体积、重量的成倍增加和生产、安装成本的成倍增加。

2）故障发生后保持直流绕组电流恒定的要求很难实现。故障电流在直流励磁绕组上的上千伏的感应电势对于直流励磁绕组恒流是很大的扰动。直流电流源来自整流电源，从低压整流电源里无法产生出足以抗衡数千伏大扰动可调节电压，而通过人为设置的短路环屏蔽感应电势的方法又不可取，因为它必然会劣化故障限流的效果。

3）退一步说，即便能够维持直流绕组电流不变化，交流大电流对于直流绕组的有害电磁感应也会一直持续，直到线路断路器动作为止。

恒流（恒定直流励磁绕组电流）的实现难度大大超过断流（切断直流励磁绕组电流），被动式SR—SFCL的开发难度大大超过主动式SR—SFCL。

（2）“主动式”SR—SFCL具有开发难度小、体积小、重量轻、制造成本低等诸多优势。

本章将介绍主动式SR—SFCL。由于SFCL技术领域极度活跃，SR—SFCL是否会成为今后超导故障限流器SFCL发展的惟一主流类型，目前尚难预测。