[發明專利]一種可降低開斷電流的直流斷路器及其直流故障處理策略

在審

• 申請號: 201711294056.2
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號: CN107785867A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 徐政;唐英杰;肖晃慶;徐雨哲;李繼紅;陸翌
• 申請（專利權）人: 浙江大學;國家電網公司;國網浙江省電力公司;國網浙江省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02H3/087
• 分類號: H02H3/087;H02H9/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 王琛

1.一種可降低開斷電流的直流斷路器，其特征在于：包括正常通流支路、斷流支路、耗能支路、超導限流器、電抗器以及隔離開關，正常通流支路與斷流支路并聯后一端與超導限流器的一端相連，另一端與耗能支路的一端以及直流輸電線路相連；超導限流器的另一端與隔離開關的一端以及耗能支路的另一端相連，隔離開關的另一端與電抗器的一端相連，電抗器的另一端與換流站相連；

所述正常通流支路由超快速機械開關和負載轉移開關串聯組成，所述斷流支路由主斷路器構成，所述耗能支路由避雷器構成，所述主斷路器由多個子模塊串并聯組成，所述負載轉移開關由多個具有雙向通流能力的子模塊串并聯組成。

2.根據權利要求1所述的直流斷路器，其特征在于：所述主斷路器的子模塊采用增強型半橋子模塊結構。

3.根據權利要求2所述的直流斷路器，其特征在于：所述增強型半橋子模塊結構包括兩個帶反并聯二極管的IGBT管T1～T2、兩個二極管D1～D2以及一個電容C1；其中，IGBT管T1的發射極與二極管D1的陰極相連并作為子模塊的一端，IGBT管T1的集電極與IGBT管T2的集電極以及電容C1的一端相連，IGBT管T2的發射極與二極管D2的陰極相連并作為子模塊的另一端，二極管D1的陽極與二極管D2的陽極以及電容C1的另一端相連，IGBT管T1～T2的基極均接外部控制電路提供的開關控制信號。

4.根據權利要求1所述的直流斷路器，其特征在于：所述負載轉移開關的子模塊由兩個帶反并聯二極管的IGBT管T3～T4組成；其中，IGBT管T3的集電極作為子模塊的一端，IGBT管T3的發射極與IGBT管T4的發射極相連，IGBT管T4的集電極作為子模塊的另一端，IGBT管T3～T4的基極均接外部控制電路提供的開關控制信號。

5.如權利要求1～4任一權利要求所述直流斷路器的直流故障處理策略，包括如下步驟：

(1)正常運行時，使隔離開關和超快速機械開關閉合，負載轉移開關內所有子模塊處于開通狀態，主斷路器內所有子模塊處于關斷狀態；

(2)直流輸電線路發生短路故障情況下，當檢測到故障電流后，首先對主斷路器內所有子模塊施加開通信號，經一小段延時后，再對負載轉移開關內所有子模塊施加關斷信號；

(3)經過一小段延時，斷開超快速機械開關；待超快速機械開關完全處于關斷狀態后，將主斷路器內所有子模塊設置為關斷狀態，阻斷故障電流通路，則剩余能量將通過耗能支路進行釋放。