The invention discloses a current limiting type self charging type artificial zero high voltage DC circuit breaker and disconnect method, the circuit breaker includes current limiting module, DC interruption module and charging module; current limiting module is realized by the superconducting current limiter unit; DC interruption module includes a commutation capacitor, the discharge switch and change choke coil and mechanical switch; the charging module is realized by the charging switch; the core of the invention is that the short-circuit fault occurs, the superconducting current limiter unit limits the short-circuit current of the converter capacitance in parallel with growth, at the same time through the superconducting current limiting unit using superconducting quench of self charging voltage commutation capacitor the elimination of the adverse effects on the reliability of charging equipment breaking reliability; the invention can save the cost of pre charging equipment, improve the breaking capacity and reliability of equipment fault.
【技术实现步骤摘要】
限流式自充电型人工过零高压直流断路器及其开断方法
本专利技术涉及电力系统断路器,具体涉及一种限流式自充电型人工过零高压直流断路器及其开断方法。
技术介绍
柔性直流输电技术是构建灵活、坚强、高效电网和充分利用可再生能源的有效途径,代表着直流输电的未来发展方向。柔性直流电网的直流侧发生短路故障时,直流侧阻抗小,换流器直流侧的电容通过短路点直接放电,短路电流会在数毫秒内达到峰值,其上升速率与峰值均远远强于同规模交流电网。同时,当系统直流侧发生故障以后,即使换流器内部的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)通过自保护功能而立即关断,但是由于续流二极管的存在,关断以后构成一个不控整流桥,仍然无法实现直流故障的自清除,故障电流将一直存在。因此,柔性直流输电的发展依赖于直流开断技术,对直流断路器的开断能力和工作可靠性提出了更高要求。现有直流断路器类型主要有固态断路器,混合式断路器以及振荡式机械断路器。固态开关分断速度快,但是通态损耗大,且成本相对较高,多用于中低压直流系统;混合式开关具有通态损耗小,开断速度快,对机械开关要求低等优点,但混合式开关需要大量电力电子器件串并联,设备成本和可靠性受到了限制;自激振荡机械断路器的开断时间长达数十毫秒,无法满足柔性直流输电对于开断速度的要求;他激振荡结构通过预充电电容与电感产生的反向高频振荡电流与主回路机械开关中的直流故障电流叠加以产生“人工过零点”,从而熄灭电弧,开断短路电流,这种方法开断速度有所保证,开断能力较强,但是需要外部充电装置在开断前对电容预充电,因而其开断可靠性受到了充电装置可靠性的制约。现有专利“一种自动充电型强制过零高压 ...
【技术保护点】
一种限流式自充电型人工过零高压直流断路器,其特征在于:由限流模块(I)、直流开断模块(II)及充电模块(III)构成;所述限流模块(I)由超导限流单元(11)实现;所述直流开断模块(II)由换流电容(22)、放电转换开关(23)和换流电感线圈(24)依次串联构成的换流支路与机械开关(21)构成的通流支路并联组成;所述充电模块(III)由充电转换开关(31)实现;其中,限流模块(I)与直流开断模块(II)依次连接,充电模块(III)将限流模块(I)与直流开断模块(II)的换流电容(22)连接起来。
【技术特征摘要】
1.一种限流式自充电型人工过零高压直流断路器,其特征在于:由限流模块(I)、直流开断模块(II)及充电模块(III)构成;所述限流模块(I)由超导限流单元(11)实现;所述直流开断模块(II)由换流电容(22)、放电转换开关(23)和换流电感线圈(24)依次串联构成的换流支路与机械开关(21)构成的通流支路并联组成;所述充电模块(III)由充电转换开关(31)实现;其中,限流模块(I)与直流开断模块(II)依次连接,充电模块(III)将限流模块(I)与直流开断模块(II)的换流电容(22)连接起来。2.根据权利要求1所述的限流式自充电型人工过零高压直流断路器,其特征在于:利用所述超导限流单元(11)限制短路电流,同时通过超导限流单元(11)与直流开断模块(II)中换流支路的换流电容(22)的并联,利用超导失超过程中承受电压实现换流电容(22)的自充电,消除了充电设备可靠性对开断...
【专利技术属性】
技术研发人员:王建华,杨騉,葛瀚明,刘思远,刘志远,耿英三,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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