一种具备限流功能的混合式直流断路器及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种具备限流功能的混合式直流断路器及其控制方法，当电路中出现过电流时将电流由主支路转移至故障处理支路，并根据故障检测结果决定切除故障线路或恢复正常运行，减少了系统的误动作，同时增加了系统的可靠性。故障处理支路中的电容无需额外的预充电电路，降低了系统硬件成本，而且在对故障线路进行切除时能够将限流电感中的能量进行转移，降低避雷器耗能的同时缩短了断路器动作时间。本发明专利技术在多端口柔性直流输配电领域等场合有较好的使用价值和经济效益。好的使用价值和经济效益。好的使用价值和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种具备限流功能的混合式直流断路器及其控制方法


[0001]本专利技术涉及中高压柔性直流输配电网领域，特别是涉及一种具备限流功能的混合式直流断路器及其控制方法。

技术介绍

[0002]电力系统中用于关合和开断电路的设备被称为开关电器。作为构建坚强可靠电力系统的安全卫士，开关电器分为断路器、隔离开关、熔断器、负荷开关等多种，其中，断路器用于正常工作和发生故障（如短路故障）时关合和开断电路，是开关电器中最重要、最昂贵、同时也是技术参数最复杂的一种开关设备。近二十年来，电力系统随着电压等级提高、输电容量增大、直流输电发展以及分布式能源的迅速发展，不同应用场景对开关电器的保护机制、开断电流、开断速度均提出新要求，应用于各种新场景的“现代开关电器”的设计及可靠性研究十分重要。
[0003]当前阶段，在市场当中出现许多型号类型各异的开关设备，其结构往往十分复杂，在技术应用方面更是呈现多样化。对此我们需要对开关设备在不同场景下的应用加强研究，充分了解各类设备的优点和不足，根据各场景的需求合理进行选择相应开关设备。随着直流断路器的发展，直流断路器主要可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备限流功能的混合式直流断路器，包括主支路、故障处理支路；其特征在于，主支路由超快速机械开关UFD和负载转换开关LCS组成；故障处理支路由换向部分、电流转移部分、限流部分、分断部分和预充电部分组成；所述换向部分由晶闸管T1‑
T4组成的桥式电路构成；所述电流转移部分包括晶闸管T5、晶闸管T6和电容C1，其中晶闸管T6与电容C1串联再与晶闸管T5进行并联；所述限流部分包括晶闸管T8、晶闸管T9、电容C2和限流电感L；限流电感L与晶闸管T8串联，电容C2与晶闸管T9串联，这两个电路再进行并联；所述分断部分由IGBT级联而成的分断开关S1与一个避雷器MOA并联组成；所述预充电部分由限流电阻R与晶闸管T
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串联而成；所述限流部分与分断部分串联连接后并联接在电流转移部分两端，在分断部分与限流部分的串联连接点处通过晶闸管T7连接于电容C1与晶闸管T6中间，主支路与故障电流转移支路并联连接。2.根据权利要求1所述的一种具备限流功能的混合式直流断路器，其特征在于，预充电部分中的晶闸管阴极与地相连，晶闸管阳极通过限流电阻R连接于限流部分中电容C2与晶闸管T9中间。3.根据权利要求1所述的一种具备限流功能的经济型直流断路器，其特征在于，电流转移部分中电容C1的电容值由故障电流幅值和晶闸管T5所承受反压时间决定。4.根据权利要求1所述的一种具备限流功能的混合式直流断路器，其特征在于，限流电感L的电感值由期望的限流效果决定。5.根据权利要求1所述的一种具备限流功能的混合式直流断路器，其特征在于，晶闸管数量源侧电压等级和耐流值决定。6.根据权利要求1所述的一种具备限流功能的混合式直流断路器，其特征在于，避雷器MOA的额定电压有源侧电压和限流电感值共同决定。7.一种权利要求1所述的一种具备限流功能的混合式直流断路器的控制方法，其特征在于，该方法包括以下流程：假设系统正常运行时，电流从直流断路器的左侧流向右侧，短路故障发生在直流断路器的右端，将直流断路器左侧称为非故障侧或源侧，右侧称为故障侧；阶段0（t0‑
）：超快速机械开关UFD处于闭合状态，向晶闸管T1、T5、T7和T
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施加触发信号，源侧向电容C1和电容C2充电，当两个电容电压之和等于源侧电压时，撤去施加的触发信号，预充电电路电流降至零，晶闸管T1、T5、T7和T
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实现自然关断；阶段1（t0‑
）：系统正常工作时电流流经主支路；阶段2（t0‑
t1）：t1时刻，检测到电路电...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴夕楠，徐红武，缪晓卫，陈震伟，黄冬冬，欧朱建，王孟希，戴卉婷，胡宇，刘王春，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司南通供电分公司，
类型：发明
国别省市：