[發明專利]直流斷路器的拓撲結構及其控制方法

有效

• 申請號: 201510363533.0
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104900444B
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 黃永章;衛思明
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H01H33/59
• 分類號: H01H33/59
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 張文寶

1.一種直流斷路器拓撲結構的控制方法，所述直流斷路器拓撲結構采用“T型”雙向對稱結構；該直流斷路器拓撲結構由第一電流通路(1)、第二電流通路(2)和第三電流通路(3)構成，第二電流通路(2)和第三電流通路(3)并聯后與第一電流通路(1)的中點連接成雙向對稱的T型結構；第一電流通路(1)中間的b引出端子與第二電流通路(2)和第三電流通路(3)并聯后的一端連接，第一電流通路(1)的c引出端子與直流輸、配電線路連接；第二電流通路(2)和第三電流通路(3)并聯后的另一端接地；第一電流通路(1)的a引出端子與直流輸配電系統的等值電感L9的一端連接，其中等值電感L9是在直流斷路器運行回路中，包含直流輸配電系統換流器橋臂電感、平波電抗器和線路電感在內的總的等值電感；第一電流通路(1)由第一輔助斷路器(16)和第二輔助斷路器(17)構成；第一輔助斷路器由第一快速機械開關(4)和第一換流單元(18)串聯組成，所述第二輔助斷路器由第二換流單元(19)和第二快速機械開關(14)串聯組成；第一輔助斷路器和第二輔助斷路器結構對稱，元件相同；所述第一快速機械開關和第二快速機械開關為參數相同的元件,均采用快速機械開關或采用大功率電力電子器件V的雙向反并聯結構,在電流從第一電流通路轉移到第二電流通路后斷開，主要起耐壓作用；其特征在于，首先設定直流斷路器拓撲結構的電流方向從第一輔助斷路器流向第二輔助斷路器，其控制方法包括如下步驟：

(1)故障分閘控制

故障前，第一快速機械開關、第一換流單元、第二快速機械開關、第二換流單元均導通，斷流單元關斷，電流通過第一電流通路；故障發生后，各部分觸發控制時序由預先整定的電流限值決定；

a.故障發生后，當檢測到電流達到某一限值，觸發斷流單元使其導通；

b.觸發第二換流單元使其關斷，電流迅速從第一電流通路向第二電流通路轉移；

c.觸發第二快速機械開關使其關斷；

d.待第二快速機械開關可靠恢復耐壓能力后，觸發斷流單元使其關斷，第三電流通路中的能量吸收單元在關斷過電壓達到其起始動作電壓后由高阻態變為低阻態，電流迅速從第二電流通路向第三電流通路轉移；

e.能量吸收單元中的避雷器耗散開斷過程中的能量并限制過電壓，第二換流單元和斷流單元得到有效保護；

f.觸發系統隔離開關(8)使其關斷，完成故障分閘；

(2)檢修分閘控制

a.觸發斷流單元使其導通；

b.觸發第二換流單元使其關斷；

c.觸發第二快速機械開關使其關斷；

d.待第二快速機械開關可靠恢復耐壓能力后，觸發斷流單元使其關斷；

e.第三電流通路能量吸收單元中的避雷器耗散開斷過程中的能量并限制過電壓；

f.觸發系統隔離開關(8)使其關斷，完成檢修隔離；

(3)合閘控制

a.觸發第二換流單元使其導通；

b.觸發第一快速機械開關、第二快速機械開關使其導通；

c.觸發系統隔離開關(8)使其導通，完成合閘正常運行；

(4)故障識別控制

a.檢測電流達到預先整定限值時，觸發斷流單元使其導通；

b.若檢測電流恢復，觸發斷流單元使其關斷；若檢測電流繼續升高，觸發第二換流單元使其關斷，觸發第二快速機械開關使其關斷；

c.若檢測電流恢復，觸發第二換流單元使其導通，觸發第二快速機械開關使其導通，觸發斷流單元使其關斷；若檢測電流繼續升高，觸發斷流單元使其關斷；

所述直流斷路器拓撲結構的控制方法均假定電流方向從第一輔助斷路器流向第二輔助斷路器，當電流反向流通時，應在對應步驟中操作第一換流單元和第一快速機械開關，其他步驟相同。