[發明專利]一種直流斷路器及其控制方法

在審

• 申請號: 201910330817.8
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN109904833A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 楊景剛;楊騉;馬勇;陳慶;袁棟;黃強;賈勇勇;費益軍;趙科;李洪濤;宋思齊;肖小龍;劉瑞煌;司鑫堯;蘇偉;王晨清;陶加貴;劉嶼
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院;江蘇省電力試驗研究院有限公司;東南大學
• 主分類號: H02H3/087
• 分類號: H02H3/087;H02H9/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種直流斷路器及其控制方法。其中，該直流斷路器包括：主流支路，包括第一機械開關模塊；轉移支路，包括第二機械開關模塊和第一全控型固態開關模塊，第二機械開關模塊的第一端和第一全控型固態開關模塊的第一端電連接，第二機械開關模塊的第二端與轉移支路的第一端電連接，第一全控型固態開關模塊的第二端與轉移支路的第二端電連接，轉移支路的第一端和第二端分別與主流支路的第一端和第二端電連接；分斷支路，分斷支路的第一端和第二端分別與轉移支路的第一端和第二端電連接。本發明實施例提供的技術方案可以使得直流斷路器的導通壓降低，并能可靠關斷。

技術領域

本發明涉及電氣設備技術領域，尤其涉及一種直流斷路器及其控制方法。

背景技術

直流斷路器是直流電網短路保護的關鍵設備，能夠在短路故障時分斷短路電流，切除故障線路。直流電流與交流電流不同，直流電流沒有自然過零點，斷路器在直流應用場合和交流應用場合的開斷原理不同，斷路器在直流應用場合的開斷難度大。故需要設計導通壓降低和關斷可靠的直流斷路器。

發明內容

本發明實施例提供一種直流斷路器及其控制方法，可以使得直流斷路器的導通壓降低，并能可靠關斷。

第一方面，本發明實施例提供了一種直流斷路器，包括：

主流支路，包括第一機械開關模塊，第一機械開關模塊的第一端和第二端分別與主流支路的第一端和第二端電連接；

轉移支路，包括第二機械開關模塊和第一全控型固態開關模塊，第二機械開關模塊的第一端與第一全控型固態開關模塊的第一端電連接，第二機械開關模塊的第二端與轉移支路的第一端電連接，第一全控型固態開關模塊的第二端與轉移支路的第二端電連接，轉移支路的第一端和第二端分別與主流支路的第一端和第二端電連接；

分斷支路，分斷支路的第一端和第二端分別與轉移支路的第一端和第二端電連接。

進一步地，第一機械開關模塊的導通壓降小于第一全控型固態開關模塊的導通壓降；第一機械開關模塊的電弧電壓大于第一全控型固態開關模塊的導通壓降。

進一步地，第一全控型固態開關模塊的耐受電壓大于分斷支路的導通壓降。

進一步地，第一機械開關模塊包括多斷口機械開關元件，多斷口機械開關元件的第一端和第二端分別與轉移支路的第一端和第二端電連接。

進一步地，第一機械開關模塊包括多個單斷口機械開關元件，多個單斷口機械開關元件串聯連接后的兩端，分別與轉移支路的第一端和第二端電連接。

進一步地，第一全控型固態開關模塊包括反向串聯連接的第一全控型半導體開關器件和第二全控型半導體開關器件，第一全控型半導體開關器件的第一端與第二全控型半導體開關器件的第一端電連接，第一全控型半導體開關器件的第二端與第一全控型固態開關模塊的第一端電連接，第二全控型半導體開關器件的第二端與第一全控型固態開關模塊的第二端電連接。

進一步地，第一全控型半導體開關器件包括下述至少一種：絕緣柵雙極型晶體管、集成柵極換流晶閘管和電子注入增強柵晶體管；第二全控型半導體開關器件包括下述至少一種：絕緣柵雙極型晶體管、集成柵極換流晶閘管和電子注入增強柵晶體管。

進一步地，分斷支路包括多個分斷單元，分斷單元串聯連接后的兩端分別與分斷支路的第一端和第二端電連接；任一分斷單元包括過壓吸收元件，以及反向串聯連接的第三全控型半導體開關器件和第四全控型半導體開關器件，其中，第三全控型半導體開關器件的第一端與第四全控型半導體開關器件的第一端電連接，第三全控型半導體開關器件的第二端與分斷單元的第一端電連接，第四全控型半導體開關器件的第二端與分斷單元的第二端電連接，過壓吸收元件的兩端分別與分斷單元的第一端和第二端電連接。

第二方面，本發明實施例還提供了一種基于本發明任意實施例提供的直流斷路器的控制方法，包括：