本发明专利技术涉及高压大容量柔性直流输电领域，尤其涉及一种用于柔直换流阀功率模块的旁路开关，包括第一端口母排、第二端口母排、第一断口动触头、第一断口静触头、第二断口静触头、第二断口动触头、第一真空管、第二真空管和操作机构，采用双断口串联方式，可大为提升灭弧室的绝缘性能，只有当两个断口同时被高压击穿时，旁路开关才会短路，大大提升了旁路开关的可靠性。也为柔性直流换流阀的稳定运行提供了保障。保障。保障。
【技术实现步骤摘要】
一种用于柔直换流阀功率模块的旁路开关
[0001]本专利技术涉及高压大容量柔性直流输电领域，具体为一种用于柔直换流阀功率模块的旁路开关。
技术介绍
[0002]在基于模块化多电平(Modular Mutilevel Convertor，MMC)换流阀的高压大容量柔性直流输电领域，功率模块的可靠运行及故障切除是影响阀塔乃至整个阀厅正常工作的关键技术问题。旁路开关作为功率模块内部的重要器件，是切除故障功率模块的保障。
[0003]柔直换流阀功率模块的旁路开关并联在功率模块进线母排两端，图1、2分别展示了柔直换流阀IGBT全桥和半桥的功率模块拓扑图。旁路开关被高压击穿，其两端电压瞬间降为0。与其连接的功率模块被强制退切除，发送直通故障。同阀段内其他功率模块两端电压升高，阀段进入非正常工作状态。若旁路开关被击穿的瞬间，全桥功率模块的IGBT1、IGBT4或半桥功率模块的IGBT1恰好导通，此时图1的电容C通过T1、S、T4形成短路回路，瞬时形成大电流会烧毁T1、S、T4、C。图2的电容C通过T1、S形成短路回路，同样会烧毁功率模块内部器件。
[0004]目前柔直换流阀功率模块所用的旁路开关高压击穿问题仍在以不低的概率发生，降低柔直功率模块旁路开关高压击穿概率，仍是柔直功率模块的研究焦点之一。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中存在柔直换流阀功率模块所用旁路开关存在高压击穿的问题，本专利技术提供一种用于柔直换流阀功率模块的旁路开关。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]一种用于柔直换流阀功率模块的旁路开关，包括第一端口母排、第二端口母排、第一断口动触头、第一断口静触头、第二断口静触头、第二断口动触头、第一真空管、第二真空管和操作机构，所述第一真空管和第二真空管串联，所述第一断口静触头和第一断口动触头形成第一断口，所述第一断口静触头和第一断口动触头位于第一真空管中；所述第二断口静触头和第二断口动触头形成第二断口，所述第二断口静触头和第二断口动触头位于第二真空管中；
[0008]所述第一断口静触头与第一断口动触头间隔相对设置，所述第二断口静触头与第二断口动触头间隔相对设置；所述第一断口静触头的连接杆贯穿第一真空管与第一端口母排连接，所述第一断口动触头与第二断口静触头连接，所述第二断口动触头的连接杆贯穿第二真空管与第二端口母排连接，所述操作机构与第二断口动触头连接；合闸时，第一断口静触头与第一断口动触头接触，第二断口静触头与第二断口动触头接触。
[0009]一种用于柔直换流阀功率模块的旁路开关，包括第一端口母排、第二端口母排、第一断口动触头、断口固定静触头、第二断口动触头、第三真空管和两个操作机构，所述断口固定静触头位于真空管内部，所述第一断口动触头与断口固定静触头形成第一断口，所述
第二断口动触头与断口固定静触头形成第二断口；所述第一端口母排和第二端口母排均设置于第三真空管外侧，所述第一端口母排与第一断口动触头连接，所述第二端口母排与第二断口动触头连接；
[0010]所述第一断口动触头的连接杆和第二断口动触头的连接杆均贯穿第三真空管分别与两个操作机构连接，所述端口固定静触头设置于第一断口动触头与第二断口动触头之间；合闸时，第一断口动触头与断口固定静触头接触，第二断口动触头与断口固定静触头接触。
[0011]优选的，所述第一断口动触头与第二断口动触头以断口固定静触头对称设置。
[0012]一种用于柔直换流阀功率模块的旁路开关，包括第一端口母排、第二端口母排、第一断口动触头、第一断口静触头、第二断口静触头、第二断口动触头、第一真空管、第二真空管和操作机构，所述第一断口静触头与第一断口动触头形成第一断口，所述第一断口静触头和第一断口动触头位于第一真空管中；所述第二断口静触头与第二断口动触头形成第二断口，所述第二断口静触头和第二断口动触头位于第二真空管中；
[0013]所述第一断口静触头与第一端口母排连接，所述第二断口静触头与第二断口母排连接，所述第一断口静触头位于第一端口母排与第一断口动触头之间，所述第二断口静触头位于第二端口母排与第二断口动触头之间；
[0014]所述第一真空管和第二真空管相对设置于操作机构的两侧，所述操作机构设置于第一断口动触头与第二断口动触头之间，所述第一断口动触头和第二断口动触头均与操作机构连接，所述第一断口动触头与第二断口动触头之间采用软连接相连；合闸时，第一断口静触头与第一断口动触头接触，第二断口静触头与第二断口静触头接触。
[0015]一种用于柔直换流阀功率模块的旁路开关，包括第一端口母排、第二端口母排、断口活动动触头、第一断口静触头、第二断口静触头、第四真空管和操作机构，所述断口活动动触头、第一断口静触头和第二断口静触头均设置于第四真空管内，所述第一端口母排和第二端口母排间隔设置于同一侧，所述第一断口静触头的连接杆贯穿第四真空管与第一端口母排连接，所述第二断口静触头的连接杆贯穿第四真空管与第二端口母排连接，所述断口活动动触头设置于与第一断口静触头相对的一侧，所述第一断口静触头与断口活动动触头形成第一断口，所述第二断口静触头与断口活动动触头形成第二断口，所述断口活动动触头的连接杆贯穿第四真空管与操作机构连接；合闸时，第一断口静触头和第二断口静触头均与断口活动动触头接触。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]本专利技术一种用于柔直换流阀功率模块的旁路开关采用双断口串联方式，可大为提升灭弧室的绝缘性能，只有当两个断口同时被高压击穿时，旁路开关才会短路，大大提升了旁路开关的可靠性。也为柔性直流换流阀的稳定运行提供了保障。
[0018]在一定的总间隙长度下，双断口真空开关比单断口真空开关具有更高的击穿电压值，多断口的击穿概率比单断口的击穿统计概率要小，且串联断口越多，其静态击穿统计概率及弧后重击穿概率越低。
[0019]采用双断口开关后，每个断口的电压按照断口间的容抗成等比分布，假设两个断口对称分布，则每个断口电压为总电压U的一半，单断口的击穿电压为Uc，因为单断口的击穿电压存在饱和效应，故而如果真空间隙的总长度不变，则每个真空间隙的击穿电压会大
于0.5Uc，故而总的击穿电压会大于Uc。目前的真空开关饱和效应比较严重，故而从单断口变为双断口后击穿电压能远远提高。
附图说明
[0020]图1为柔直换流阀IGBT全桥功率模块拓扑图；
[0021]图2为柔直换流阀IGBT半桥功率模块拓扑图；
[0022]图3为实施例1的结构示意图；
[0023]图4为实施例2的结构示意图；
[0024]图5为实施例3的结构示意图；
[0025]图6为实施例4的结构示意图.
[0026]图中，1、第一端口母排；2、第二端口母排；3、第一真空管；4、第二真空管；5、第一断口静触头；6、第一断口动触头；7、第二断口静触头；8、第二断口动触头；9、操作机构；10、第一断口；11、第二断口；12、断口固定静触头本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于柔直换流阀功率模块的旁路开关，其特征在于，包括第一端口母排(1)、第二端口母排(2)、第一断口动触头(6)、第一断口静触头(5)、第二断口静触头(7)、第二断口动触头(8)、第一真空管(3)、第二真空管(4)和操作机构(9)，所述第一真空管(3)和第二真空管(4)串联，所述第一断口静触头(5)和第一断口动触头(6)形成第一断口(10)，所述第一断口静触头(5)和第一断口动触头(6)位于第一真空管(3)中；所述第二断口静触头(7)和第二断口动触头(8)形成第二断口(11)，所述第二断口静触头(7)和第二断口动触头(8)位于第二真空管(4)中；所述第一断口静触头(5)与第一断口动触头(6)间隔相对设置，所述第二断口静触头(7)与第二断口动触头(8)间隔相对设置；所述第一断口静触头(5)的连接杆贯穿第一真空管(3)与第一端口母排(1)连接，所述第一断口动触头(6)与第二断口静触头(7)连接，所述第二断口动触头(8)的连接杆贯穿第二真空管(4)与第二端口母排(2)连接，所述操作机构(9)与第二断口动触头(8)连接；合闸时，第一断口静触头(5)与第一断口动触头(6)接触，第二断口静触头(7)与第二断口动触头(8)接触。2.一种用于柔直换流阀功率模块的旁路开关，其特征在于，包括第一端口母排(1)、第二端口母排(2)、第一断口动触头(6)、断口固定静触头(12)、第二断口动触头(8)、第三真空管(14)和两个操作机构(9)，所述断口固定静触头(12)位于真空管内部，所述第一断口动触头(6)与断口固定静触头(12)形成第一断口(10)，所述第二断口动触头(8)与断口固定静触头(12)形成第二断口(11)；所述第一端口母排(1)和第二端口母排(2)均设置于第三真空管(14)外侧，所述第一端口母排(1)与第一断口动触头(6)连接，所述第二端口母排(2)与第二断口动触头(8)连接；所述第一断口动触头(6)的连接杆和第二断口动触头(8)的连接杆均贯穿第三真空管(14)分别与两个操作机构(9)连接，所述端口固定静触头设置于第一断口动触头(6)与第二断口动触头(8)之间；合闸时，第一断口动触头(6)与断口固定静触头(12)接触，第二断口动触头(8)与断口固定静触头(12)接触。3.根据权利要求2所述的用于柔直换流阀功率模块的旁路开关，其特征在于，所述第一断口动触头(6)与第二断口动触头(8)以断口固定静触头(12)对称设置。4.一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭研研，崔焘，谢文杰，盛俊毅，
申请(专利权)人：特变电工西安柔性输配电有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。