[發(fā)明專利]基于模塊串聯(lián)的高壓直流真空斷路器自具電源拓撲

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410476116.2
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN104242652B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒積巖;張海傳;劉曉明;董文亮
• 申請（專利權(quán)）人: 大連工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02M3/16
• 分類號: H02M3/16
• 代理公司: 大連智慧專利事務(wù)所21215
• 代理人: 周志艦

1.一種基于模塊串聯(lián)的高壓直流真空斷路器自具電源拓撲，其特征在于，由n個直流真空斷路器模塊串聯(lián)組成，每一所述模塊包括一個模塊本體和一個充電回路；

所述模塊本體由依次串聯(lián)成回路的主回路開關(guān)CB1、轉(zhuǎn)移回路投入開關(guān)CB2、轉(zhuǎn)移電容器C與轉(zhuǎn)移電感器L組成；

所述充電回路包括一個限流電阻Rc、一個充電IGBT開關(guān)In1、一個充電總線IGBT開關(guān)In2，n對應(yīng)取值1、2、3……至模塊數(shù)；其中，每一模塊的所述充電IGBT開關(guān)In1與所述限流電阻Rc串聯(lián)后，一端接于所述模塊本體中所述轉(zhuǎn)移回路投入開關(guān)CB2和C/L的節(jié)點上，另一端接于與所述充電IGBT開關(guān)In1對應(yīng)的所述充電總線IGBT開關(guān)In2的充電節(jié)點；

控制器K分別連接各個所述充電IGBT開關(guān)In1和充電總線IGBT開關(guān)In2，用于啟閉控制；

系統(tǒng)供電電源依次由各個所述模塊的主回路開關(guān)CB1串聯(lián)，用于負載R_load供電控制；

各個模塊所述充電總線IGBT開關(guān)In2依次串聯(lián)組成充電總線，其中，第一個模塊的充電總線IGBT開關(guān)I12充電節(jié)點和系統(tǒng)地之間連接了斷路器分壓電容器C0，用于保持充電總線的電位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于模塊串聯(lián)的高壓直流真空斷路器自具電源拓撲，其特征在于，電源拓撲結(jié)構(gòu)的動作順序是：

在待機狀態(tài)，各主回路開關(guān)CB1處于斷開狀態(tài)、各轉(zhuǎn)移回路投入開關(guān)CB2處于閉合狀態(tài)，各模塊所述充電IGBT開關(guān)In1和充電總線開關(guān)In2處于關(guān)斷狀態(tài)，轉(zhuǎn)移電容器C處于充電完畢狀態(tài)；

當斷路器接到關(guān)合指令時，各模塊所述主回路開關(guān)CB1閉合、所述轉(zhuǎn)移回路投入開關(guān)CB2斷開；第一個模塊的充電IGBT開關(guān)I11接通，所述分壓電容器C0補充到額定電壓，補充第一個模塊中的轉(zhuǎn)移電容器C，使之電壓波動小于等于設(shè)定值；關(guān)斷第一個模塊的充電IGBT開關(guān)I11；

之后，接通所述充電總線的所有充電總線IGBT開關(guān)In2，按一定頻率依次接通各模塊的所述充電IGBT開關(guān)I21，I31，…In1，依次補充各模塊中的所述轉(zhuǎn)移電容器C，使之電壓波動小于等于設(shè)定值之后，關(guān)閉相應(yīng)的所述充電IGBT開關(guān)，直至關(guān)閉第n個模塊的所述充電IGBT開關(guān)In1；

循環(huán)上述各個模塊中所述轉(zhuǎn)移電容器C的充電過程。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于模塊串聯(lián)的高壓直流真空斷路器自具電源拓撲，其特征在于，所述轉(zhuǎn)移電容器C為100μF到300μF，所述分壓電容器C0的容量為所述轉(zhuǎn)移電容器C的n分之一，范圍在10μF到50μF，n為串聯(lián)模塊數(shù)，取值為3～30；

所述轉(zhuǎn)移電感器L為0.1mH到300mH，充電電阻為30kΩ到300kΩ；直流真空斷路器模塊的工作電壓在3kV到30kV；

充電IGBT開關(guān)、充電總線IGBT開關(guān)參數(shù)為：10kV到30kV，可由額定電壓為3.3kV的IGBT閥片串聯(lián)。