[發明專利]基于人工過零的雙向直流開斷電路及其開斷方法

有效

• 申請號: 201410040235.3
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103779828A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 史宗謙;張營奎;賈申利;宋曉川;王立軍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02H3/08
• 分類號: H02H3/08;H02H3/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

1.一種基于人工過零的雙向直流開斷電路，其特征在于：該雙向直流開斷電路包括設置于母線上的直流開斷裝置（1）以及與直流開斷裝置（1）串聯的第一后備斷路器（BUB₁），所述直流開斷裝置包括換流支路、避雷器（MOV）以及主斷路器（MCB），換流支路以及避雷器（MOV）與主斷路器（MCB）并聯，換流支路由換流開關（S）、換流電抗器（L）和換流電容器（C）串聯組成，換流開關（S）采用不具備電流過零開斷能力的開關，第一后備斷路器（BUB₁）具備電流過零開斷能力。

2.根據權利要求1所述一種基于人工過零的雙向直流開斷電路，其特征在于：所述雙向直流開斷電路還包括第二后備斷路器（BUB₂）以及充電電阻（R），第二后備斷路器（BUB₂）具備電流過零開斷能力，第一后備斷路器（BUB₁）以及第二后備斷路器（BUB₂）分別串聯于所述直流開斷裝置（1）的兩端，充電電阻（R）的一端接地，另一端接于換流電容器（C）的一側，換流電容器（C）的另一側接于主斷路器（MCB）與第一或第二后備斷路器之間的母線上。

3.根據權利要求1或2所述一種基于人工過零的雙向直流開斷電路，其特征在于：所述換流開關（S）采用空氣球隙。

4.一種如權利要求1所述基于人工過零的雙向直流開斷電路的開斷方法，其特征在于：包括以下步驟：

短路點位于換流電容器充電完成后的高壓側時，且初始狀態為短路開斷過程已經完成，但不能確定短路故障是否排除，主斷路器（MCB）、第一后備斷路器（BUB₁）以及換流開關（S）均處于斷開狀態，電路中沒有電流流過，如果系統需要恢復正常狀態，則進行以下步驟：

步驟1：外部電源給換流電容器（C）充電，換流電容器充電完成后，斷開外部電源與換流電容器的充電線路，然后判定短路故障是否清除，若清除，則系統正常運行，直至系統發生短路故障時繼續以下步驟；若未清除，則繼續以下步驟；

步驟2：打開主斷路器（MCB），待主斷路器（MCB）電極間距達到設定值時，閉合換流開關（S），換流電容器（C）開始放電，產生迭加在主斷路器電流（I）上的反向振蕩電流（I₁），反向振蕩電流（I₁）第一個半波方向與主斷路器電流（I）方向相反，強迫主斷路器電流（I）過零關斷，主斷路器兩端開始出現恢復電壓；

步驟3：當主斷路器兩端恢復電壓上升至避雷器（MOV）動作電壓后，避雷器（MOV）動作，換流支路中電流開始轉移至避雷器（MOV）；

步驟4：當換流支路中電流完全轉移至避雷器（MOV）后，避雷器（MOV）中電流開始下降，換流開關仍處于導通狀態，避雷器中電流與換流支路中電流均發生振蕩并逐漸衰減，當避雷器中電流衰減至零后，避雷器電流關斷，母線電流（I₀）完全轉移至換流支路，母線電流開始發生振蕩；

步驟5：經過步驟4后，打開第一后備斷路器（BUB₁），母線電流（I₀）關斷，第一后備斷路器（BUB₁）和換流開關（S）斷開；

步驟6：換流開關（S）斷開后，換流電容器（C）通過自身的放電電路放電。