基于永磁偏置饱和原理的故障限流器（Fault Current Limiter Based on Perma-nent-Magnet-Biased Saturation），即永磁饱和型限流器（PMFCL），其典型结构拓扑如图2-3所示。这种限流器因不需要任何附加的电源装置，在很多国外的文献中也被称为被动型故障限流器（Passive Fault Current Limiter）。它的原理与超导磁饱和型故障限流器基本相似，只是采用永磁体代替了超导直流绕组来产生偏置磁场，使铁心深度饱和。当故障电流通过限流器时，两个铁心在正负半波交替退出饱和，整体呈现高阻抗，可有效限制短路电流。

图2-3 永磁饱和型限流器

相对于超导磁饱和型故障限流器，永磁饱和型限流器不需要额外的直流绕组和电源，提高了运行可靠性。其拓扑结构和制造工艺类似于油浸变压器，可借鉴已较为成熟的设计加工工艺。永磁饱和型限流器具有运行可靠性高、无需外加控制而实现自动投切、易于实现高压大容量化、价格低廉和经济性能好等明显优点，能克服现有限流技术的不足。

永磁饱和型限流器因具有上述优点，成为目前较为经济、实用、可靠的故障限流技术和研究热点之一。基于该种限流技术，近十年来，加拿大Toronto University、日本Kanazawa Univer-sity、英国AREVA T&D Technology Centre以及国内清华大学、山东大学等科研机构相继开展了前期仿真与实验研究，还研制了一些不同拓扑结构的低压样机，取得了非常有价值的基础性研究成果。

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图2-4 永磁饱和型FCL原理拓扑

图2-4为单相限制半波的永磁饱和型FCL的原理示意图，为方便分析，设铁心与永磁体的截面积均为S，且各接合处无气隙。图中，铁心磁导率为μ₁，永磁体回复磁导率为μ₂，穿过铁心和永磁体的磁感应强度与磁通量分别为B和ϕ，铁心与永磁体的磁场强度分别为H₁和H₂，限流绕组的匝数为N，导线电流为i，铁心和永磁体的平均有效磁路长度分别为l₁和l₂。为限制全波短路电流，需将两个结构相同的单元反向串联在线路中，使两个铁心在一个周期的正负半波内交替退出饱和。

图2-5为永磁体和软磁铁心工作点的变化配合图。永磁体的实际工作区间在其退磁曲线的回复线cd上，软磁铁心的磁滞效应可近似忽略。系统正常工作时，软磁铁心处于深度饱和状态，其磁场强度为H_p；系统短路时，限流绕组将产生与永磁磁场可比的反向磁场，使软磁铁心的工作点自动沿其磁滞回线运动到临界磁场H_s以下，铁心退出饱和而呈现较大限流电抗。短路结束后反向磁场消失，软磁铁心重新回到深度饱和状态。

图2-5 永磁体和软磁铁心工作点配合