基于人工过零技术的混合式双向全负荷直流开断装置及其开断方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于人工过零技术的混合式双向全负荷直流开断装置及其开断方法，由全控型电力电子器件和半控型电力电子器件组成的换流开关可以强制关断流过换流支路的小电流，在开断装置能够开断系统短路电流和大的负荷电流的基础上，增加了开断小的负荷电流的能力，实现了开断装置的全负荷开断；在主断口两端并联了上述两套换流支路，可以分别开断两个方向的电流，实现了双向直流开断；由换流电容、充电电阻构成两个充电支路，可以通过母线分别给两个换流电容充电，方便可靠；由半控型电力电子器件和电阻组成换流电容的放电支路，可以在开断过程结束后快速对换流电容放电，保护负载和系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力行业中的直流开断
，具体涉及一种。
技术介绍
与交流电流相比，直流电流由于没有自然过零点而难以开断。基于人工过零的直流开断是通过人工产生电流零点使其开断的方法，在主断路器MCB两端并联一条由预充电的换流电容器C、换流电抗器L和换流开关S构成的换流支路。开断时，打开主断路器，在其电极间形成电弧，此时闭合换流开关，则换流电容器通过换流电抗器和主断路器电弧形成放电回路，产生反向振荡电流i，并叠加在主断路器电弧电流I上，使其电弧电流形成“人工过零点”而熄灭，主断路器电弧熄灭后，电流转移至换流支路，对换流电容反向充电，此时主断口两端电压随着换流电容电压的变化而变化，如投入反向电流时刻系统电流较大则主断口两端电压将会迅速升高至避雷器动作电压，避雷器动作，吸收能量，最终完成系统电流开断。文献《new type of DC vacuum circuit breaker for locomotives》中介绍了一种牵引系统中的直流开断技术，换流回路投入反向电流时用机械开关进行控制，且只有一个方向的换流支路，不能解决双向开断问题。文献《TheBasic Invest本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于人工过零技术的混合式双向全负荷直流开断装置，其特征在于：该装置包括主断路器（MCB）以及分别与主断路器（MCB）并联的第一换流支路和第二换流支路，所述第一换流支路包括串联的第一换流电容器（C1）、第一换流电抗器（L1）以及第一换流开关，第二换流支路包括串联的第二换流电容器（C2）、第二换流电抗器（L2）以及第二换流开关，第一换流开关由并联的第一全控型电力电子器件（I1）和第一半控型电力电子器件（T1）组成，第二换流开关由并联的第二全控型电力电子器件（I2）和第二半控型电力电子器件（T2）组成。

【技术特征摘要】
1.一种基于人工过零技术的混合式双向全负荷直流开断装置，其特征在于:该装置包括主断路器(MCB)以及分别与主断路器(MCB)并联的第一换流支路和第二换流支路，所述第一换流支路包括串联的第一换流电容器(C1X第一换流电抗器(L1)以及第一换流开关，第二换流支路包括串联的第二换流电容器(C2)、第二换流电抗器(L2)以及第二换流开关，第一换流开关由并联的第一全控型电力电子器件(I1)和第一半控型电力电子器件(T1)组成，第二换流开关由并联的第二全控型电力电子器件(I2)和第二半控型电力电子器件(T2)组成。2.根据权利要求1所述一种基于人工过零技术的混合式双向全负荷直流开断装置，其特征在于:所述第一换流支路与第二换流支路投入的反向电流方向相反。3.根据权利要求1所述一种基于人工过零技术的混合式双向全负荷直流开断装置，其特征在于:所述装置还包括第一充电支路和第二充电支路，第一充电支路包括第一充电电阻(R1),第一充电电阻(R1)的一端接地，另一端接于第一换流电容器(C1) 一侧,第一换流电容器(C1)的另一侧直接与母线连接，第二充电支路包括第二充电电阻(R2),第二充电电阻(R2)的一端接地，另一端接于第二换流电容器(C2)—侧，第二换流电容器(C2)的另一侧直接与母线连接。4.根据权利要求1所述一种基于人工过零技术的混合式双向全负荷直流开断装置，其特征在于:所述装置还包括第一换流电容器放电支路和第二换流电容器放电支路，第一换流电容器放电支路包括第三半控型电力电子器件(S1+)'第四半控型电力电子器件(S1-X第一电阻(R1+)以及第二电阻(R1-),由第三半控型电力电子器件(S1+)与第一电阻(R1+)串联而成的支路A以及由第四半控型电力电子器件(S1-)与第二电阻(R1-)串联而成的支路B分别与第一换流电容器(C1)并联，第二换流电容器放电支路包括第五半控型电力电子器件(S2+)、第六半控型电力电子器件(S2-)、第三电阻(R2+)以及第四电阻(R2-),由第五半控型电力电子器件(S2+)与第三 电阻(R2+)串联而成的支路C以及由第六半控型电力电子器件(S2-)与第四电阻(R2-)串联而成的支路D分别与第二换流电容器(C2)并联。5.根据权利要求1所述一种基于人工过零技术的混合式双向全负荷直流开断装置，其特征在于:所述装置还包括与主断路器(MCB)并联的避雷器(MOV)。6.根据权利要求1所述一种基于人工过零技术的混合式双向全负荷直流开断装置，其特征在于:所述装置还包括中央控制单元，所述中央控制单元分别与主断路器(MCB)、第一全控型电力电子器件(I1X第一半控型电力电子器件(1\)、第二全控型电力电子器件(12)、第二半控型电力电子器件(T2)、第三半控型电力电子器件(S1+)'第四半控型电力电子器件(Sr)、第五半控型...

【专利技术属性】
技术研发人员：史宗谦，张营奎，宋晓川，贾申利，王立军，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：