一种基于真空触发开关和超导限流的高压直流断路器及工作方法技术

本发明专利技术公开了一种基于真空触发开关和超导限流的高压直流断路器及工作方法，该高压直流断路器包括主通流支路、开断支路和新型能量吸收支路，主通流支路由超导限流组分SFCL1、转移组分SFCL2和快速开关S1串联组成，开断支路由真空触发开关VTS1和并联缓冲吸收回路的双向全控型IGBT组串联组成，新型能量吸收支路与主电流支路并联，由辅助吸能真空触发开关VTS2和非线性电阻R组成；其中，开断支路与SFCL2和S1并联，新型能量吸收支路与主通流支路并联。本发明专利技术将真空触发开关和超导限流技术与直流开断技术结合，保留高速可靠开断性能同时，大大降低了混合型高压直流断路器中半导体器件串并联个数，大幅降低设备建造成本及设备制造难度与复杂度。难度与复杂度。难度与复杂度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于真空触发开关和超导限流的高压直流断路器及工作方法


[0001]本专利技术涉及超导应用与直流开断
，具体涉及一种基于真空触发开关和超导限流的高压直流断路器及其工作方法。

技术介绍

[0002]直流输电功率调配灵活、供电量大、线路损耗小，发展直流电网对大规模电能的远距离输送、可再生分布式能源接入、提高电能稳定性具有重要意义。然而，直流开断技术是高压直流系统应用推广的关键难题。首先，交流电流存在自然零点，电流过零时刻电路向开关断口注入的能量几乎为零，易于电路分断。不同于交流电流，直流电流无自然过零点，无法借助电流自然零点分断电路。其次，高压直流系统中短路故障电流上升率高，可达几千安每毫秒，高压直流断路器需要在几个毫秒内可靠开断十余千安的直流短路电流。最后，在直流系统开断过程中，高压直流断路器还需要吸收系统存储在电感中的能量，总量在几个兆焦到几十兆焦不等。
[0003]目前高压直流断路器可分为混合式断路器和机械式断路器两类。机械式直流断路器通过辅助支路制造人工过零点实现电路开断，结构简单，但开断时间长，难以满足系统重合闸需求，开断本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于真空触发开关和超导限流的高压直流断路器，其特征在于：由主通流支路、开断支路、和新型能量吸收支路组成；所述主通流支路由超导限流组分SFCL1、超导转移组分SFCL2和快速开关S1串联组成，所述开断支路由第一真空触发开关VTS1和并联缓冲吸收回路的双向全控型IGBT组串联组成，所述新型能量吸收支路由第二真空触发开关VTS2和非线性电阻R组成；其中，开断支路与主通流支路的超导转移组分SFCL2和快速开关S1并联，新型能量吸收支路与主通流支路并联。2.根据权利要求1所述一种基于真空触发开关和超导限流的高压直流断路器，其特征在于：所述超导限流组分SFCL1为电阻型超导限流器、饱和铁芯型超导限流器、变压器型超导限流器或桥路型超导限流器。3.根据权利要求1所述一种基于真空触发开关和超导限流的高压直流断路器，其特征在于：所述超导转移组分SFCL2为电阻型超导限流器。4.根据权利要求1所述一种基于真空触发开关和超导限流的高压直流断路器，其特征在于：所述快速开关S1为快速斥力真空、气体开关或液氮开关。5.根据权利要求1所述一种基于真空触发开关和超导限流的高压直流断路器，其特征在于：所述第一真空触发开关VTS1和第二真空触发开关VTS2采用激光触发真空开关或脉冲电压触发开关，或在高电压场合由多个触发开关串联使用，以提升耐压能力。6.权利要求1至5任一项所述的一种基于真空触发...

【专利技术属性】
技术研发人员：项彬，李宏旭，于书汀，耿英三，刘志远，王建华，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：