[發(fā)明專利]一種直流斷路器用支路組件、直流斷路器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710995094.4
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107846210B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚為正;胡四全;宋全剛;肖晉;李申;王艷;謝云龍;朱新華
• 申請（專利權(quán)）人: 許繼電氣股份有限公司;許繼集團有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567;H02H3/087
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

本發(fā)明涉及一種直流斷路器用支路組件、直流斷路器，該支路組件包括開關(guān)子模塊，開關(guān)子模塊包括并聯(lián)連接的至少兩個開關(guān)功率模塊，開關(guān)功率模塊包括H橋模塊，H橋模塊包括并聯(lián)的第一、二橋臂，第一、二橋臂均由兩個不控器件閥組同向串聯(lián)而成；第一橋臂的兩個不控器件閥組的串聯(lián)點為開關(guān)功率模塊的輸入/輸出端，第二橋臂的兩個不控器件閥組的串聯(lián)點為開關(guān)功率模塊的輸出/輸入端；開關(guān)功率模塊還包括電容閥組以及同向并聯(lián)連接的兩個全控器件閥組，電容閥組、全控器件閥組與第一橋臂、第二橋臂并聯(lián)。本發(fā)明通過將兩個開關(guān)功率模塊并聯(lián)，并在每個開關(guān)功率模塊中設(shè)置兩個并聯(lián)連接的全控器件閥組，有效提高了直流斷路器用支路組件的電流分?jǐn)嗄芰Α?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直流斷路器用支路組件、直流斷路器，屬于高壓直流斷路器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，直流斷路器的技術(shù)方案主要有三種類型，分別是基于常規(guī)開關(guān)的傳統(tǒng)機械式直流斷路器、基于純電力電子器件的固態(tài)直流斷路器以及基于二者結(jié)合的混合式直流斷路器。隨著可控功率器件制造工藝技術(shù)水平的不斷提升，混合式直流斷路器得到快速發(fā)展。

其中，混合式直流斷路器大量采用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為：并聯(lián)連接的通流主支路和轉(zhuǎn)移支路。通流主支路由一組輔助換流模塊和機械開關(guān)串聯(lián)而成，轉(zhuǎn)移支路由大量轉(zhuǎn)移模塊串聯(lián)而成。所謂輔助換流模塊和轉(zhuǎn)移模塊均為開關(guān)管或者特定開關(guān)管構(gòu)成的如H橋、半橋結(jié)構(gòu)。公布號為CN106786349A的中國專利文件公開了一種輔助換流模塊，該輔助換流模塊為H橋模塊，具有并聯(lián)的第一橋臂、第二橋臂和全控器件支路，第一橋臂由兩個不控器件閥組同向串聯(lián)而成，第二橋臂由另外兩個不控器件閥組同向串聯(lián)而成。與傳統(tǒng)H橋結(jié)構(gòu)的換流模塊相比，該輔助換流模塊減少了全控器件的數(shù)量，降低了高壓直流斷路器的制造成本，同時確保了高壓直流斷路器的電流雙向切斷能力。

但是，由于全控器件分?jǐn)嚯娏饔邢?，上述的輔助換流模塊存在分?jǐn)嚯娏鬏^小的問題。另外，在實際工程應(yīng)用中，針對每一種直流斷路器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，需要設(shè)計專門的設(shè)備結(jié)構(gòu)布局。對于上述的輔助換流模塊結(jié)構(gòu)以及簡單變形或者擴展的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的設(shè)備結(jié)構(gòu)布局不再適用，因此需要設(shè)計出合適的設(shè)備結(jié)構(gòu)布局，以推動其實際工程應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種直流斷路器用支路組件、直流斷路器，用于解決直流斷路器中換流模塊的電流分?jǐn)嗄芰Σ畹膯栴}，進一步的解決針對特定的直流斷路器換流模塊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的設(shè)備結(jié)構(gòu)布局不再適用的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種直流斷路器用支路組件，包括以下方案：

組件方案一：包括一個或者串聯(lián)連接的至少兩個開關(guān)子模塊，所述開關(guān)子模塊包括并聯(lián)連接的至少兩個開關(guān)功率模塊，所述開關(guān)功率模塊包括H橋模塊，所述H橋模塊包括并聯(lián)的第一橋臂和第二橋臂，所述第一橋臂、第二橋臂均由兩個不控器件閥組同向串聯(lián)而成；所述第一橋臂的兩個不控器件閥組的串聯(lián)點為所述開關(guān)功率模塊的輸入/輸出端，所述第二橋臂的兩個不控器件閥組的串聯(lián)點為所述開關(guān)功率模塊的輸出/輸入端；所述開關(guān)功率模塊還包括電容閥組以及同向并聯(lián)連接的兩個全控器件閥組，所述電容閥組、全控器件閥組與所述第一橋臂、第二橋臂并聯(lián)。

組件方案二：在組件方案一的基礎(chǔ)上，所述電容閥組中串設(shè)有電容以及用于在電容充電時導(dǎo)通、在電容放電時截止的防反二極管，所述電容的兩端并聯(lián)有放電電阻。

組件方案三、四：分別在組件方案一、二的基礎(chǔ)上，所述不控器件閥組由一個或者至少兩個同向串聯(lián)的二極管構(gòu)成。

組件方案五、六：分別在組件方案一、二的基礎(chǔ)上，所述全控器件閥組由一個或者至少兩個同向串聯(lián)的全控器件構(gòu)成。

組件方案七、八：分別在組件方案一、二的基礎(chǔ)上，對應(yīng)各所述開關(guān)功率模塊還對應(yīng)并聯(lián)設(shè)置有旁路開關(guān)。