一种直流断路器制造技术

本发明专利技术涉及一种直流断路器，该直流断路器包括：主通流支路、辅助电子开关支路和避雷器支路，主通流支路上串联有机械开关和换流单元；辅助电子开关支路上连接有断流单元；其特征在于，所述换流单元和断流单元均由一个全桥子模块构成；所述全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上、相同数量的全控型功率开关器件。本发明专利技术还提出了另外两种直流断路器，其中一种仅换流单元由一个全桥子模块构成，另一种仅断流单元由全桥子模块构成。本发明专利技术大大简化设计结构，节省母排资源，减少造价成本，而且便于拆卸和安装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种直流断路器，属于高压直流输电

技术介绍
目前，高压直流断路器的拓扑主要有正反向串联结构的IGBT模块和单级H桥结构的IGBT模块串联，外配置一个高压快速机械开关组成。由于直流断路器断开直流电流时，会在断路器两端产生很高的直流暂态电压，因此，直流断路器转移支路中需要串联很多IGBT模块，同时要求快速机械开关承受很高的关断电压，因此造成直流断路器的体积庞大，造价高昂，同时对快速机械开关的要求很高，设计难度极大。现有技术中申请号为：201520250675.1名称为“一种直流断路器”中，断路器由换流支路和主电子开关支路组成，换流支路和主电子开关支路上均串联有若干个全桥MMC子模块或半桥MMC子模块或者半全桥混合模块，该断路器在关断后，电流可以迅速降至为零。但是，该结构中所需的MMC子模块元器件数量多，造价成本高，安装和拆卸过程繁琐。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种直流断路器，用以解决现有技术中MMC子模块数量多，安装繁琐的技术问题，本专利技术还提供了另外两种直流断路器。为实现上述目的，本专利技术的方案包括：一种直流断路器，该直流断路器包括：主通流支路、辅助电子开关支路和避雷器支路，主通流支路上串联有机械开关和换流单元；辅助电子开关支路上连接有断流单元；所述换流单元和断流单元均由一个全桥子模块构成；所述全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上、相同数量的全控型功率开关器件，换流单元中的全控型功率开关器件的数量少于断流单元中的全控型功率开关器件。进一步的，所述的全桥换流器包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂、电容；其中，第一桥臂的一端和第二桥臂的一端相连接，其连接端作为全桥子模块的输入/输出端，第三桥臂的一端和第四桥臂的一端相连接，其连接端作为全桥子模块的输出/输入端；电容的正极与第一桥臂的另一端和第三桥臂的另一端相连接，电容的负极与第二桥臂的另一端和第四桥臂的另一端相连接。进一步的，所述的电容为一个或一个以上串联的电容，每个电容上并联有均压电阻。本专利技术还提出了一种直流断路器，该直流断路器包括：主通流支路、辅助电子开关支路和避雷器支路，主通流支路上串联有机械开关和换流单元；辅助电子开关支路上连接有断流单元；所述换流单元由一个全桥子模块构成；所述全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上、相同数量的全控型功率开关器件；所述的断流单元中连接有全控型功率开关器件，换流单元中的全控型功率开关器件的数量少于断流单元中的全控型功率开关器件。进一步的，所述的全桥换流器包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂、电容和电阻；其中，第一桥臂的一端和第二桥臂的一端相连接，其连接端作为全桥子模块的输入/输出端，第三桥臂的一端和第四桥臂的一端相连接，其连接端作为全桥子模块的输出/输入端；电容的正极与第一桥臂的另一端和第三桥臂的另一端相连接，电容的负极与第二桥臂的另一端和第四桥臂的另一端相连接，电阻并联至电容上。进一步的，所述的电容为一个或一个以上串联的电容，每个电容上并联有均压电阻。本专利技术还提出了一种直流断路器，该直流断路器包括：主通流支路、辅助电子开关支路和避雷器支路，主通流支路上串联有机械开关和换流单元；辅助电子开关支路上连接有断流单元；其特征在于，所述断流单元由一个全桥子模块构成；所述全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上、相同数量的全控型功率开关器件；所述的换流单元中连接有全控型功率开关器件，换流单元中的全控型功率开关器件的数量少于断流单元中的全控型功率开关器件。进一步的，所述的全桥换流器包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂、电容和电阻；其中，第一桥臂的一端和第二桥臂的一端相连接，其连接端作为全桥子模块的输入/输出端，第三桥臂的一端和第四桥臂的一端相连接，其连接端作为全桥子模块的输出/输入端；电容的正极与第一桥臂的另一端和第三桥臂的另一端相连接，电容的负极与第二桥臂的另一端和第四桥臂的另一端相连接，电阻并联至电容上。进一步的，所述的电容为一个或一个以上串联的电容，每个电容上并联有均压电阻。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种直流断路器，该直流断路器由主通流支路、辅助电子开关支路和避雷器支路组成，主通流支路上串联有机械开关和换流单元；辅助电子开关支路上连接有断流单元，换流单元和断流单元均由一个全桥子模块构成；全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上的全控型功率开关器件。本专利技术将现有技术中一条支路上的多个MMC子模块归纳到一个单元模块中，大大简化设计结构，节省母排资源，减少造价成本，而且便于拆卸和安装。同时保证了直流断路器具有完全阻断直流电压的能力，达到快速分段直流线路的目的。本专利技术还提出了另外两种直流断路器，其中一种直流断路器和第一种直流断路器的区别在于，其换流单元由一个全桥子模块构成，全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上的全控型功率开关器件，而断流单元可以采用其他形式子模块的连接方式。另一中直流断路器和第一种直流断路器的区别在于，其断流单元一个全桥子模块构成，全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上的全控型功率开关器件，而换流单元可以采用其他形式子模块的连接方式。该两种直流断路器起到的作用和达到的效果同第一种直流断路器，故不再赘述。附图说明图1是本专利技术实例1中的直流断路器；图2是本专利技术实例中的全桥子模块；图3是本专利技术实时中的多电容多电阻全桥子模块；图4是本专利技术实例3中的直流断路器；图5是本专利技术实例4中的直流断路器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。一种直流断路器实施例1如图1所示，所述直流断路器模块单元包括主通流支路、辅助电子开关支路和避雷器支路并联三条支路而成。主通流支路上串联有快速机械开关和换流单元模块。辅助电子开关支路上连接有断流单元模块。换流单元模块和断流单元模块均由全桥子模块构成。如图2所示，其中，全桥子模块由第一桥臂T1、第二桥臂T2、第三桥臂T3、第四桥臂T4、电容和电阻成；每个桥臂上都串联有两个以上的全控型功率开关器件(本实施例中采用IGBT)。第一桥臂的一端和第二桥臂的一端相连接，其连接端作为全桥子模块的输入/输出端，第三桥臂的一端和第四桥臂的一端相连接，其连接端作为全桥子模块的输出/输入端。电容的正极与第一桥臂的另一端和第三桥臂的另一端相连接，电容的负极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流断路器，该直流断路器包括：主通流支路、辅助电子开关支路和避雷器支路，主通流支路上串联有机械开关和换流单元；辅助电子开关支路上连接有断流单元；其特征在于，所述换流单元和断流单元均由一个全桥子模块构成；所述全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上、相同数量的全控型功率开关器件，换流单元中的全控型功率开关器件的数量少于断流单元中的全控型功率开关器件。

【技术特征摘要】
1.一种直流断路器，该直流断路器包括：主通流支路、辅助电子开关支
路和避雷器支路，主通流支路上串联有机械开关和换流单元；辅助电子开关支
路上连接有断流单元；其特征在于，所述换流单元和断流单元均由一个全桥子
模块构成；所述全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上、相同数量的全控型功
率开关器件，换流单元中的全控型功率开关器件的数量少于断流单元中的全控
型功率开关器件。
2.根据权利要求1所述的一种直流断路器，其特征在于，所述的全桥换
流器包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥臂、电容；其中，第一桥
臂的一端和第二桥臂的一端相连接，其连接端作为全桥子模块的输入/输出端，
第三桥臂的一端和第四桥臂的一端相连接，其连接端作为全桥子模块的输出/
输入端；
电容的正极与第一桥臂的另一端和第三桥臂的另一端相连接，电容的负极
与第二桥臂的另一端和第四桥臂的另一端相连接。
3.根据权利要求2所述的一种直流断路器，其特征在于，所述的电容为
一个或一个以上串联的电容，每个电容上并联有均压电阻。
4.一种直流断路器，该直流断路器包括：主通流支路、辅助电子开关支路
和避雷器支路，主通流支路上串联有机械开关和换流单元；辅助电子开关支路
上连接有断流单元；其特征在于，所述换流单元由一个全桥子模块构成；所述
全桥子模块的每个桥臂上串联两个以上、相同数量的全控型功率开关器件；所
述的断流单元中连接有全控型功率开关器件，换流单元中的全控型功率开关器
件的数量少于断流单元中的全控型功率开关器件。
5.根据权利要求4所述的一种直流断路器，其特征在于，所述的全桥换
流器包括：第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第四桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：范彩云，何青连，洪波，张志刚，胡秋玲，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南;41