[發明專利]一種多端直流系統用直流斷路器及其控制方法

有效

• 申請號: 201310359390.7
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103457257A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 溫家良;邱宇峰;藥韜;郭高朋;楊杰
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網智能電網研究院
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

1.一種多端直流系統用直流斷路器，其特征在于，包括避雷器、直流負荷開關支路、主開關支路和輔助開關電路；所述避雷器、所述直流負荷開關支路和所述主開關支路依次并聯；

所述直流負荷開關支路包括串聯的直流轉換開關和電阻R3；

所述主開關支路由結構相同的第一斷流單元和第二斷流單元串聯構成；所述第一斷流單元包括串聯的隔離開關BRK1和第一隔離閥段；所述第二斷流開關包括串聯的隔離開關BRK2和第二隔離閥段；

在所述第一斷流單元兩端并聯第一輔助開關電路；在所述第二斷流單元兩端并聯第二輔助開關電路；

所述第一輔助開關電路包括晶閘管T4-電抗L2串聯支路、二極管D1、電容C2和電阻R1；所述二極管D1并聯在所述第一斷流單元兩端；所述晶閘管T4-電抗L2串聯支路和所述電容C1對地并聯接于所述二極管D1兩端，并通過所述電阻R1接地；

所述第二輔助開關電路包括晶閘管T3-電抗L1串聯支路、二極管D2、電容C1和電阻R2；所述二極管D2并聯在所述第二斷流單元兩端；所述晶閘管T3-電抗L1串聯支路和所述電容C1對地并聯接于所述二極管D2兩端，并通過所述電阻R2接地。

2.如權利要求1所述的直流斷路器，其特征在于，所述直流轉換開關包括并聯的交流斷路器BRK3和LC串聯支路；所述LC串聯支路包括串聯的電容C3和電抗L3。

3.如權利要求1所述的直流斷路器，其特征在于，所述第一隔離閥段包括反并聯的全控器件T1和全控器件T2；所述全控器件T1和全控器件T2均采用IGCT或GTO；所述第二隔離閥段包括反并聯的全控器件T11和全控器件T21；所述全控器件T11和全控器件T21均采用IGCT或GTO。

4.如權利要求1所述的直流斷路器，其特征在于，所述第一輔助開關電路中，所述晶閘管T4的陽極與所述二極管D1的負極連接，其陰極與所述電抗L2連接；所述電抗L2的另一端與所述電容C2的一端連接，所述電容C2的另一端與所述二極管D1的正極連接；所述電抗L2和電容C2之間通過所述電阻R1接地；

所述第二輔助開關電路中，所述晶閘管T3的陽極與所述二極管D2的負極連接，其陰極與所述電抗L1連接；所述電抗L1的另一端與所述電容C1的一端連接，所述電容C1的另一端與所述二極管D2的正極連接；所述電抗L1和電容C1之間通過所述電阻R2接地。

5.如權利要求4所述的直流斷路器，其特征在于，所述第一輔助開關電路中的所述二極管D1和所述晶閘管T4的個數均為兩個以上；

所述第二輔助開關電路中的所述二極管D2和所述晶閘管T3的個數均為兩個以上。

6.如權利要求1-5任一所述的直流斷路器，其特征在于，所述第一輔助開關電路中的二極管D1和所述第二輔助開關電路中的二極管D2負極相接，正極與線路中的限流電抗器連接。

7.一種多端直流系統用直流斷路器的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）將直流斷路器接入線路中，并保持全控器件T1、全控器件T2、全控器件T11、全控器件T21、晶閘管T3和晶閘管T4為閉鎖狀態，直流轉換開關的交流斷路器BRK3為斷開狀態，第一斷流單元中的隔離開關BRK1和第二斷流單元中的隔離開關BRK2均為斷開狀態，電容充電到額定電壓；

（2）開通直流斷路器；

（3）出現故障時，判斷線路中的電流類型，為故障電流還是直流負荷電流；

（4）根據電流類型，直流斷路器采用不同方式進行關斷。

8.如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，步驟（2）控制器對直流斷路器的開通過程包括：

1）閉合直流負荷開關支路中的交流斷路器BRK3；

2）閉合第二斷流單元中的隔離開關BRK2，觸發導通其中的全控器件T11；

3）斷開所述交流斷路器BRK3；

4）閉合第一斷流單元中的隔離開關BRK1，觸發導通其中的全控器件T1。