[發明專利]一種電流分斷裝置、系統及方法

在審

• 申請號: 201810865313.1
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN108899237A
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 張曉飛;李振動;賀俊杰;陳軍法;楊明;吳淘;張雷;麻震爍;楊杰;余黎明;李金卜;劉文昊;李建忠;劉恒;王大中;簡哲
• 申請（專利權）人: 國網冀北電力有限公司檢修分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H01H9/54
• 分類號: H01H9/54
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本發明公開了一種電流分斷裝置、系統及方法，包括：第一橋臂支路、分斷電流電路及第二橋臂支路，并依次并聯設置，通過上、下橋臂的配合使得線路中的雙向電流流過分斷電流電路為同一方向，這就使得無論電流流向為哪一個方向，都會流經分斷電流電路中的全部功率半導體器件，避免了在分斷電流電路中翻倍設置功率半導體器件，而在流經電流時只有一半能夠處于被使用狀態，造成的分斷電流電路中功率半導體器件的數量較多，而利用率較低，從而導致的裝置成本增加的問題。

技術領域

本發明涉及電路領域，尤其涉及一種電流分斷裝置、系統及方法。

背景技術

隨著基于電壓源換流器的多端柔性直流電網技術的廣泛應用，高壓直流斷路器成為保證系統穩定、安全和可靠運行的關鍵設備之一。

對于直流斷路器的技術方案，專利CN102687221A公開了一種使輸電線路或配電線路的電流短路的裝置和方法以及限流布置。其中，主要包括主斷路器、高速開關、輔助斷路器和非線性電阻耗能元件。正常工作模式下，線路電流流過輔助回路，通態損耗?。还收夏Ｊ较拢娏髑袚Q至主斷路器，最終由耗能元件吸收線路中殘余的能量。

由于高壓直流輸電線路中電流方向不確定，線路電流可能存在兩個方向，為了實現在兩個方向在兩個電流方向上都能夠關斷電流，主斷路器的基本串聯單元采用了兩個功率半導體器件反串聯或反并聯的結構，導致主斷路器的功率半導體器件數量增加了一倍，即在關斷電流的過程中，只有一半的功率半導體器件發揮了作用，由于功率半導體器件的成本較高，并且，在主斷路器上應用的功率半導體器件的數量也較多，而其中的功率半導體器件只有一半被投入使用，就導致了整個裝置成本的增加。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種電流分斷裝置、系統及方法，以解決現有技術中功率半導體器件數量較多，卻只有一半被投入使用，導致整個裝置成本增加的問題，其具體方案如下：

一種電流分斷裝置，包括：分斷電流電路、第一橋臂支路及第二橋臂支路，其中：

所述第一橋臂支路、分斷電流電路及第二橋臂支路依次并聯設置；

所述分斷電流電路包括：非線性電阻及功率半導體器件支路，所述非線性電阻及功率半導體器件支路并聯連接；

所述第一橋臂支路包括：第一上橋臂支路及第一下橋臂支路，所述第一上橋臂支路及第一下橋臂支路反向串聯連接；

所述第一上橋臂支路包括：至少一個第一功率半導體器件組及至少一個第一高速隔離開關，所述至少一個第一功率半導體器件組及至少一個第一高速隔離開關串聯連接，所述第一功率半導體器件組包括：反向并聯的第一功率半導體器件及第二功率半導體器件；

所述第一下橋臂支路至少包括：用于耐受電壓的至少一個第三功率半導體器件；

所述第一橋臂支路與所述第二橋臂支路結構相同。

進一步的，所述分斷電流電路包括：至少一個分斷電流支路，所述分斷電流支路包括：非線性電阻及功率半導體器件支路，所述非線性電阻及功率半導體器件支路并聯連接；

當所述分斷電流支路為至少兩個時：

所述至少兩個分斷電流支路并聯連接；

或者，所述至少兩個分斷電流支路串聯連接。

進一步的，所述功率半導體器件支路包括：

至少兩個第四功率半導體器件，所述至少兩個第四功率半導體器件同方向串聯。

進一步的，

所述第一功率半導體器件及所述第四功率半導體器件為：門極可關斷半導體器件；

所述第二功率半導體器件及所述第三功率半導體器件為：不具有通斷電流能力的半導體器件。