Limitatori

SUPRAVODLJIVI LIMITATORI STRUJE KRATKOG SPOJA(Fault Current limiters – F CLs)

PrinciP rada

Temperatura

Supravodljiva domena

Gustoća struje

Magnetsko polje

Tc

Bc

Ic

• Nakon što struja premaši kritičnu vrijednost supravodiči postaju otporni

→ HTS limitatori priječe širenje struje kratkog spolja

• Prikladni HTS materijali: Bi – 2212 i YBCO

Orthorhombicoxide;

stronglyanisotropic

Bi2Sr2Ca(1+i)Cu(2+i)O(8+2i)

NbTiNbTi

Tc : 80 K (i=0) or 110K (i=1)Bc2 : > 100 TUnder development, ∼ 50 € / kA m (*)

HTSC “1G” :

(*) at 4.2K, 12T; after L. Cooley et al. Supercond. Sci. Technol.18 (2005) R51-65

realni suPravodiči

YBa2Cu3O7

Orthorhombicoxide;

anisotropic

NbTiNbTi

Tc : 90 KBc2 : > 100 T

under development, ∼ 50 € / kA m (*)

HTSC “2G” :

(*) at 77K, 0T; NEDO target for 2007

realni suPravodiči

Proizvodnja cijevi od Bcsso – 2212

Taljenje

Metalni oksidi

HTS komponente

Lijevanje

Žarenje

I [A]

U [V]

1 µV / cm

Ic

( )

n

C

CTJ

JEE

=

KriTična TeMPeraTura i v-a KaraKTerisTiKaS

peci

fični

otp

or (m

Ω c

m)

Temperatura [K]

Bi – 2212 cijeviBSCCO 2212

PrinciP suPravodljivog liMiTiranja

Very fast

•limitation already in the

first front of the current

Unique intrinsic features• fail safe

• needs no trigger-signal

• self-recovering

(automatically, after

short duration ready

for the next event)

Smooth •avoids over-voltages

Low impedance during normal operation •no problems with reactive

power

•no voltage drop

Normalno radno stanje

Supravodič prelazi u otporno

stanje

Nominalna struja

Struja Stanje kratkog spolja

Bez limitatora

Sa limitatorom

Vrijeme

► Veoma brz● Limitira već kod

prvog vala struje► Jedinstvene k-ke

● siguran● ne zahtijeva

aktivirajući signal● samoobnovljiv

(automatski se brzo vraća u radno stanje

● nema prenapona● mala impedansa

kod radnog stanja ⇒– nema pada napona– nema problema

s reaktivnom snagom

1

2

3

11

SCFCL

67

8

5

9

10

4

SC-Cable

SCFCL

SCFCL

SCFCL SCFCL 9

SCFCL

SCFCL SCFCL

SCFCL SCFCL

SCFCL

SCFCL

Fcl – PoTencijalne PriMjene

Prijenosna mreža

Distributivna mreža

Distributivna mreža

Distributivna mreža

1 – Generatorski fider2 – Kućna potrošnja

elektrane3 – Spajanje mreža4, 5 – Spajanje sabirnica 6 – Šentiranje reaktora7 – Transformatorski fider8 – Spajanje sabirnica9 – Kombinacija s drugim

SC uređajima10 – Spajanje s lokalnim

jedinicama11 – Krugovi za stvaranje

prstena

HTS

dva načina uPravljanja PrijelazoM sa suPravodljivog na oTPorno sTanje

Šent:

Magnetsko okidanje

Aktualno korišten u aplikacijama na srednjem naponu

U fazi razvoja za aplikacije na visokom naponu.(Otporni namotaj je spojen paralelno HTS elementu kojeg okružuje.)

Nexans SuperConductors

lehem

šent

struja

toplo mjesto (hot spot)

Tc

Bc

Ic

stabilizacijaBSCCO 2212

lehemšent izolacija

Bifilarni namotaj:Vanjski dijametarVisinaDuljina HTS dijela

Nexans SuperConductors

90 BiFilarnih naMoTaja 30 Po Fazi

Nexans SuperConductors

insTaliranje curl 10

Najmoćniji FCL (10 MVA) u svijetu na bazi HTS elemenata proizvedenih od Nexan Super Conductors

Nexans SuperConductors

Mv Fcl – KoMercijalni ProjeKT

12 kV uređaj instaliran 2008.

Nexans SuperConductors

Mv Fcl u Mreži

► Nema utjecaja na rad mreže dok je ona u normalnom radnom režimu

► Redukcija prvog pika struje kvara

► Redukcija struje kvara

► Redukcija mehaničkih naprezanja

► Redukcija zahtjeva na opremi

► Redukcija troškova

Nexans SuperConductors