[實(shí)用新型]一種用于直流斷路器的旁路快速保護(hù)電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720985134.2
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN207218240U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高沖;陳龍龍;湯廣福;賀之淵;魏曉光;張升;高陽;周萬迪
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04;H02H9/02;H02H3/087
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11250
• 代理人: 李博洋

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及直流輸電領(lǐng)域，具體涉及一種用于直流斷路器的旁路快速保護(hù)電路。

背景技術(shù)

直流斷路器是構(gòu)建直流電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，對于直流故障的快速處理和隔離，直流換流站的投入和切除，具有重要的作用。

由于混合式直流斷路器的分?jǐn)鄼C(jī)理是通過多個(gè)斷路器的幾個(gè)支路時(shí)間的電流轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)分?jǐn)啵陔娏鲝闹魍髦废蚍謹(jǐn)嘀忿D(zhuǎn)移過程中，若分?jǐn)嘀返淖幽K異常的數(shù)量多于閾值時(shí)，將會發(fā)生電流無法轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，導(dǎo)致電流分?jǐn)嗍　６旌鲜街绷鲾嗦菲鞯碾娏鞣謹(jǐn)嘀肥怯纱罅?數(shù)百) 串聯(lián)的子模塊構(gòu)成，其發(fā)生故障的概率極大，這將降低了直流斷路器的使用率。

同時(shí)，混合式直流斷路器要求在數(shù)毫秒內(nèi)分?jǐn)鄮资О补收想娏鳎浞謹(jǐn)鄼C(jī)理要求其建立高于系統(tǒng)電壓約1.5～1.6倍的暫態(tài)分?jǐn)嚯妷海舴謹(jǐn)嘀分写罅看?lián)的子模塊出現(xiàn)關(guān)斷不一致的現(xiàn)象，將會造成部分子模塊的電壓高于其器件耐受水平，進(jìn)而擊穿該器件，導(dǎo)致直流斷路器丟失冗余，降低了其分?jǐn)喟踩６取８鼑?yán)重的是，若出現(xiàn)大量的不一致現(xiàn)象時(shí)，將會造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

目前，對于混合式直流斷路器的快速旁路保護(hù)還缺乏可靠的技術(shù)方案。主要有兩種技術(shù)路線，一是利用旁路機(jī)械開關(guān)，該開關(guān)能夠提供可靠的旁路，但無法解決在直流斷路器分?jǐn)噙^程中子模塊被高壓擊穿的問題。二是考慮類似特高壓直流換流閥的過壓保護(hù)電路，但無法解決電流無法轉(zhuǎn)移的問題。因此，這些簡單的方法均無法適用混合式直流斷路器這種新型電力設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有混合式直流斷路器的快速旁路保護(hù)技術(shù)方案存在無法同時(shí)解決直流斷路器過壓保護(hù)的問題和電流無法轉(zhuǎn)移的問題，從而提供一種用于直流斷路器的旁路快速保護(hù)電路。

為此，本實(shí)用新型提供一種用于直流斷路器的旁路快速保護(hù)電路，包括：快速保護(hù)電路、晶閘管，其中，所述快速保護(hù)電路與直流斷路器子模塊中的均壓電路并聯(lián)，用于在直流斷路器的電流從其主支路向轉(zhuǎn)移支路轉(zhuǎn)移失敗時(shí)，觸發(fā)所述晶閘管，并且在所述直流斷路器電流分?jǐn)噙^程中所述直流斷路器子模塊過壓時(shí)，擊穿所述快速保護(hù)電路中的高壓擊穿二極管；所述晶閘管與所述均壓電路并聯(lián)，用于保護(hù)所述直流斷路器子模塊，并且在直流斷路器的電流從其主支路向轉(zhuǎn)移支路轉(zhuǎn)移失敗時(shí)轉(zhuǎn)移電流。

優(yōu)選地，所述快速保護(hù)電路包括：限流電阻、保護(hù)二極管、擊穿二極管電路、穩(wěn)壓管、二極管、濾波電路，其中，所述限流電阻一端接于所述保護(hù)二極管正向端，另一端接于所述晶閘管的陽極；所述保護(hù)二極管的反向端接于所述擊穿二極管電路的一端，所述穩(wěn)壓管的正向端接于所述二極管的正向端，所述擊穿二極管電路的另一端與所述穩(wěn)壓管的反向端及所述濾波電路的一端連接，所述二極管的反向端接于所述晶閘管的控制極，所述濾波電路的另一端接于所述晶閘管的陰極。

優(yōu)選地，所述擊穿二極管電路包括：高壓擊穿二極管、低壓擊穿二極管、高壓快速繼電器、高壓場效應(yīng)管，其中，所述高壓快速繼電器與所述高壓場效應(yīng)管并聯(lián)連接，構(gòu)成第一并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述第一并聯(lián)結(jié)構(gòu)與所述低壓擊穿二極管串聯(lián)連接構(gòu)成低壓保護(hù)電路，所述低壓保護(hù)電路與高壓擊穿二極管并聯(lián)。

優(yōu)選地，所述高壓快速繼電器與所述高壓場效應(yīng)管為互鎖邏輯。

優(yōu)選地，所述濾波電路包括：并聯(lián)連接的濾波電容和電阻，用于濾除電流中的交流成分。

優(yōu)選地，所述晶閘管的耐受電壓低于所述直流斷路器子模塊的耐受電壓。

本實(shí)用新型技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、可以有效解決混合式直流斷路器的電流分?jǐn)嘀烦霈F(xiàn)子模塊故障導(dǎo)致電流無法轉(zhuǎn)移的問題；

2、可以有效解決直流斷路器分?jǐn)噙^程中的大量電力電子組件控制不一致造成部分子模塊過壓擊穿問題；

3、本實(shí)用新型的電路成熟簡單，易于實(shí)現(xiàn)，可以有效提高直流斷路器的可靠性和可用率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型用于直流斷路器的旁路快速保護(hù)電路的原理框圖；

圖2(a)-(c)為本實(shí)用新型用于直流斷路器的旁路快速保護(hù)電路的高壓繼電器和高壓場效應(yīng)管配合關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式