随着我国社会和国民经济的发展，对电能的需求迅猛增加，使电网的容量不断扩大，短路电流水平不断提高，给电力系统的安全、稳定和可靠运行带来了严重的隐患，因此必须要采取有效措施来限制短路电流。与传统的故障电流限制技术相比较，故障电流限制器具有诸多的优点。电网的实际需求以及现代科技的发展都推动故障限流技术不断发展，一些新型故障电流限制器不断出现。本文在总结分析各种现有故障电流限制器工作原理的基础上，提出了两种新型的经济型故障电流限制器的电路拓扑，对其工作特性进行仿真分析，最后对氧化锌避雷器型故障限流器进行了低压物理模拟实验。 全文共分五个部分。第一章为绪论，主要分析了电力系统目前的短路电流水平，短路电流过大对电力系统的影响以及限制短路电流的意义，总结了电力系统现有限制短路电流的措施以及故障限流器的发展历史和应用现状。 第二章简要介绍各种现有故障限流器的工作原理，包括混合式故障限流器、超导型故障限流器、非超导型故障限流器等，提出了一种新型的基于饱和电抗器的故障限流器电路拓扑，并对几种经济型故障限流器进行了经济技术性能分析。 第三章是经济型故障限流器的工作特性仿真。主要对饱和电抗器型故障限流器和氧化锌避雷器型故障限流器的工作特性进行了仿真。分析了饱和电抗器磁滞回线、电容器与串联电抗器参数配合以及短路相位对饱和电抗器型故障限流器工作特性的影响，对参数进行了优化设计。结合山东电网110kV系统用氧化锌避雷器型故障限流器项目进行分析设计，对氧化锌避雷器型故障限流器进行了仿真分析。分析了相位、参数配合对氧化锌避雷器型故障限流器工作特性的影响以及氧化锌避雷器的吸能情况；提出使用可控间隙和快速开关相配合以降低氧化锌避雷器的吸能，对加入可控间隙后的各个参数进行了优化设计，给出了优化设计的基本原则，并最终给出了故障限流器的电气主参数。 第四章为氧化锌避雷器型故障限流器的物理实验。通过LC振荡电路对低压等级的氧化锌避雷器型故障限流器模型进行物理实验。将实测结果与仿真结果进行对比分析，进一步验证了氧化锌避雷器型故障限流器的限流效果。 第五章是本文的结论部分。与其它限流器相比，仿真和实验证明，氧化锌避雷器型故障限流器经济性和限流性能较优，有望在电力系统中率先推广应用。