基于真空与SF6灭弧室串联的新型高压直流断路器制造技术

本发明专利技术涉及基于真空与SF6灭弧室串联的新型高压直流断路器，真空断路器VIU和SF6断路器GIU串联构成主开关，振荡电路包括正向和负向振荡电路，若是正向故障电流，主开关快速分闸后并触发导通正向振荡电路，引入中频振荡电流叠加到主开关上，为主开关创造电流零点，触发正向串联晶闸管组件SCR2导通，反向TRV通过高压续流支路导通，当高压续流支路电流过零后，串联晶闸管组件SCR2过零关断，正向TRV时间到主开关和高压续流支路两端，分压电阻实现真空与SF6断口的动态电压分布与动态介质恢复强度协同效应，TRV电压达到避雷器的设置电压后，避雷器开始工作，电流开始由振荡电路向避雷器支路转移；并由隔离开关DS断开，实现直流故障电流的开断。

A New High Voltage DC Circuit Breaker Based on Series Connection of Vacuum and SF6 Arc Extinguishing Chamber

【技术实现步骤摘要】
基于真空与SF6灭弧室串联的新型高压直流断路器
本专利技术属于高压直流断路器领域，涉及一种基于真空与SF6断路器串联作为主开关，综合高压续流支路创造“电压零休”和动态介质恢复协同控制等关键技术的新型混合式高压直流断路器。
技术介绍
多端直流输电系统、直流输配电网等是未来电网发展趋势与方向，高压直流电网在大容量远距离输电、新能源的并网及消纳和互联大电网等方面具有优势，同时，高压直流电网的工程应用面临一系列关键技术问题，其中之一是高压直流断路器研制。目前高压直流断路器的开断方式大体上分为3类：自激振荡、强迫过零及电力电子器件与机械开关并联的混合式直流开断。其中以强迫过零与混合式直流断路器为国内外研究的主要热点。在混合式直流断路器方面，2012年ABB研制了基于高速隔离开关与IGBTs并联的HVDC断路器，其额定电压80kV，额定电流2kA，开断电流9kA，开断时间5ms，同时基于模块串联，提出了320kV混合式高压直流断路器方案。2014年，Alstom公司研制出了120kV/5ms/7.5kA混合式高压直流断路器样机。2015年，国家电网智能电网研究院研制出了200kV/3ms/12k本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于真空与SF6灭弧室串联的新型高压直流断路器，包括主开关，分压电阻，隔离开关，高压续流支路，振荡电流支路，避雷器，电流检测和智能控制器，其特征在于：真空与SF6断路器串联作为主开关，分压电阻实现各个断口动态电压分布与动态介质恢复强度的协同效应，高压续流支路为主开关电流过零后，创造“电压零休”，以便获得更长的介质恢复时间和强度，电流检测与智能控制器实现整机的智能检测与智能控制。

【技术特征摘要】
1.基于真空与SF6灭弧室串联的新型高压直流断路器，包括主开关，分压电阻，隔离开关，高压续流支路，振荡电流支路，避雷器，电流检测和智能控制器，其特征在于：真空与SF6断路器串联作为主开关，分压电阻实现各个断口动态电压分布与动态介质恢复强度的协同效应，高压续流支路为主开关电流过零后，创造“电压零休”，以便获得更长的介质恢复时间和强度，电流检测与智能控制器实现整机的智能检测与智能控制。2.如权利要求1所述的基于真空与SF6灭弧室串联的新型高压直流断路器，其特征在于：所述的主开关由真空断路器VIU和SF6断路器GIU串联构成，分压电阻并联在真空和SF6断路器两端，其中真空断路器两端并联非线性电阻RN，而SF6断路器两端并联分压电阻RD，在开断过程中，当真空断路器两端电压远小于非线性电阻RN的动作电压时，RN远大于RD，当非线性电阻过压动作后，非线性电阻RN承担恒定的电压，整个主开关电压主要有SF6断路器承担，充分发挥真空断路器动态介质恢复速度快和SF6断路器动态介质恢复强度高的优点，实现了串联断口协同增益效果。3.如权利要求1所述的基于真空与SF6灭弧室串联的新型高压直流断路器，其特征在于：振荡电流支路包括正向电路和负向电路两部分，当电流为正向(即从左到右)，L2、C2、TVS2构成正向振荡电路，L1、C1、TVS1构成负向振荡电路，R2和CB2对电容C2进行充电控制，R1和CB1对电容C1进行充电控制，当主电流是正向时(从左到右)，发生故障后，短路电流迅速增加，在主开关分闸后，触发TVS2导通，C...

【专利技术属性】
技术研发人员：程显，葛伟国，程子霞，杨培远，吴启亮，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41