随着我国经济的腾飞,企业、家庭用电量不断攀升,电力行业飞速发展。由于电量需求量的增加,电网负荷不断加大,而故障产生时的短路电流会对整个输电网络产生很大影响乃至不可逆损害。电流转移是利用并联支路间的电压竞争,使故障电流从主通流支路转移至与之并联的功能支路,主要应用在故障限流和直流转移开断等领域。为满足电流转移快速性要求,实现阻抗快速变化,本文提出了一种用于电流转移的压控变阻装置。通过控制压控材料压力的变化,进而控制其电阻变化。由电流转移原理可知,压控变阻装置应具备:稳态接入支路时通态电阻小、通流能力强、通流散热性能好;需要故障切除时能够迅速动作增大支路阻抗。本文对压控变阻机构的出力、分闸速度等特性影响因素进行研究分析;同时为确保压控材料长期压紧通流时的稳定状态,对压控材料温升分布及散热进行了仿真分析;并研究了容器不同材料、不同外加散热方式等因素对温升情况的影响。本文设计了压控变阻装置,对其变阻机构进行设计,并进行了基于此变阻机构的操动特性研究,使其具备体积小、出力大、分闸时间短、激磁驱动电流小等特点。变阻机构设计合闸保持力达到12000 N以上;利用Ansoft进行了有限元仿真,定量分析其特性影响因素,完成了压缩大刚度弹簧合闸。实现压控材料阻值在5 ms时间内由毫欧级变化至欧姆级。依据仿真和试验结果,本文压控变阻机构具有较好的出力特性及操动水平。本文依据热力学定律,利用Ansys对压控材料接入转移支路的稳态、瞬态发热情况进行了有限元仿真,稳态通过电流大于500 A。对压控材料通流容器不同材料热导率、不同结构的散热特性、绝缘特性进行了仿真对比,并对不同散热片结构、位置以及不同散热方式的实效性进行了仿真与试验对比,验证了散热方案的可行性。在仿真分析的基础上,设计装配了压控变阻装置样机整机,对整机操动特性下的压控材料动态电阻特性进行了测定与分析,并进行了电流转移动态试验与温升散热试验。样机试验与仿真对比分析表明,本文压控变阻装置能够通过电阻快速变化实现电流快速转移,具有控制灵活、恢复时间短、易于合闸操作、体积小、成本低等优点,其良好的支路电阻变化操动特性及稳定性,为提升电流转移效率提供了更多可能性。