[發明專利]一種瞬變磁脈沖感應式電流轉移電路及其使用方法

有效

• 申請號: 201610854068.5
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN106300308B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 吳翊;楊飛;吳益飛;紐春萍;榮命哲;胡楊
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02H3/08
• 代理公司: 北京鼎承知識產權代理有限公司11551
• 代理人: 張波濤,管瑩

技術領域

本公開屬于電子電路領域，特別涉及一種瞬變磁脈沖感應式電流轉移電路及其使用方法。

背景技術

隨著直流電力系統容量的不斷提升，直流輸變電技術蓬勃發展，同時也對系統穩定和安全提出了更高的要求。在電力系統可能會發生的各種故障里面，對于電網危害最大，發生概率很高的就是短路故障。由于直流系統短路電流峰值在很短的時間內就會上升至很高的水平，因此其短路故障的切除和保護是直流系統發展面臨的重要問題。直流分斷的難點主要體現在兩個方面：一是直流電流不像交流電流那樣有自然過零點，所以電流過零非常困難，需要人為創造電流過零點；二是短路電流分斷過程中直流斷路器需要吸收巨大的能量。

發明內容

基于此，本公開揭示了一種瞬變磁脈沖感應式電流轉移電路，所述電路包括主電流電路、轉移電流電路和接入端口；

所述主電流電路用于連續承載電流或者臨時導通電流；

所述轉移電流電路用于承受從主電流電路轉移過來的電流；

所述接入端口用于和外部系統相連接。

本公開還揭示了一種瞬變磁脈沖式電流使用方法，所述使用方法包括以下步驟：

S1、根據主電流電路的電流幅值和變化率或者根據接收到的外部轉移指令，判斷出現短路故障，向主電流電路中的機械開關發出分閘信號；

S2、根據電流流動方向，導通晶閘管B1至B4中的任意兩個晶閘管，與第三電路A3和電感組成放電回路；同時，副邊電感器兩端產生上升的電壓，直至避雷器導通，主電流電路中的電流逐漸向第一電路轉移；

S3、當主電路電流中的電流完全轉移后，避雷器兩端建立電壓，能夠完成電流限制或者分斷功能。

本公開的有益效果：1)通過互感器產生的電壓可以直接將電流轉移至避雷器，省去了電流向電容器或者電力電子器件轉移的過程，限流或者開斷速度可靠性遠高于傳統的技術；

2)本公開能夠實現電容充電單元與直流系統的隔離，顯著減小充電單元的電壓等級與體積，提高了動作可靠性；

3)在轉移電流電路互感器的原邊側使用功率半導體器件或觸發間隙組成橋式電路，可以實現雙向電流轉移，橋式電路的耐壓和成本低。

附圖說明

圖1是根據本公開一個實施例的瞬變磁脈沖感應式電流轉移電路的結構示意圖；

圖2是根據本公開一個實施例的瞬變磁脈沖感應式電流轉移電路的單向工作時的結構示意圖；

圖3是根據本公開一個實施例的瞬變磁脈沖感應式電流轉移電路的另一種單向工作時的結構示意圖；

圖4是根據本公開一個實施例的瞬變磁脈沖感應式電流轉移電路電流標志示意圖；

圖5(a)是根據本公開一個實施例的磁耦合換流式轉移電路的轉移電流時主電流電路的電流流向示意圖；

圖5(b)是根據本公開一個實施例的磁耦合換流式轉移電路的轉移電流時主電流電路和轉移電流電路的電流流向示意圖；

圖5(c)是根據本公開一個實施例的磁耦合換流式轉移電路的轉移電流時轉移電流電路的電流流向示意圖；

圖6是根據本公開一個實施例的瞬變磁脈沖感應式電流轉移電路對應于圖5的轉移電流時各電路中電流變化曲線圖；

圖7是根據本公開一個實施例的瞬變磁脈沖感應式電流轉移電路圖；

圖8是根據本公開另一個實施例的瞬變磁脈沖感應式電流轉移電路圖；

圖9是根據本公開一個實施例中圖8優化后的雙向分斷的混合式斷路器的分斷方法的步驟示意圖。

具體實施方式

以下詳細描述實際上僅是示例性的而并不意欲限制應用和使用。此外，并不意欲受以上技術領域、背景、簡要概述或以下詳細描述中呈現的任何明確或暗示的理論約束。除非明確地具有相反的描述，否則詞語“包括”及其不同的變型應被理解為隱含包括所述的部件但不排除任意其他部件。

在一個實施例中，本公開揭示了一種瞬變磁脈沖感應式電流轉移電路，所述電路包括主電流電路、轉移電流電路和接入端口；

所述主電流電路用于連續承載電流或者臨時導通電流；

所述轉移電流電路用于承受從主電流電路轉移過來的電流；

所述接入端口用于和外部系統相連接。