[發明專利]一種混合式高壓直流斷路器耗能支路保護方法及裝置

在審

• 申請號: 202010542480.X
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN113809718A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 胡四全;馬俊杰;董朝陽;陳同浩;馬太虎;樊宏偉;王佳佳;楊青波;冉賢賢;王蓉東;鄒復春;夏洪亮;張銳
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H7/00
• 分類號: H02H7/00;H02H9/04;H02H7/26
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

1.一種混合式高壓直流斷路器耗能支路保護方法，其特征在于，所述混合式高壓直流斷路器耗能支路包括m個串聯連接的避雷器組，每個避雷器組由n個避雷器并聯構成；所述保護方法包括避雷器熱保護方法和/或避雷器擊穿保護方法；

所述避雷器熱保護方法包括如下步驟：

計算在斷路器分斷狀態下避雷器啟動到關閉一定時間內耗能支路避雷器的吸收能量P₂；

設定耗能支路避雷器額定最大能量為P_n，斷路器重合閘失敗耗能支路避雷器吸收的最大能量為P₁；

根據P₁、P₂和P_n之間的關系，判斷是否允許斷路器合閘以及是否對耗能支路進行熱保護；

所述避雷器擊穿保護方法包括如下步驟：

計算在斷路器分斷狀態下避雷器啟動到關閉一定時間內耗能支路避雷器的吸收能量P₂；

設定耗能支路避雷器額定最大能量為P_n，斷路器重合閘失敗耗能支路避雷器吸收的最大能量為P₁；

判斷耗能支路避雷器組內是否存在擊穿故障，如果是，則計算避雷器組擊穿損失的能量P₃；

根據P₁、P₂、P₃和P_n之間的關系，判斷是否允許斷路器合閘以及是否對擊穿避雷器進行檢修更換。

2.根據權利要求1所述的混合式高壓直流斷路器耗能支路保護方法，其特征在于，所述計算在斷路器分斷狀態下避雷器啟動到關閉一定時間內耗能支路避雷器的吸收能量P₂的步驟包括：

在斷路器分斷t₁時刻，滿足|i₀|≥I_set1，則判定耗能支路避雷器動作，啟動避雷器；

在斷路器分斷后t₂時刻，其中t₂＞t₁；滿足|i₀|＜I_set1，則判定避雷器動作消失；

耗能支路避雷器吸收能量

其中，i₀為耗能支路總電流；I_set1為判斷耗能支路避雷器啟動的閾值。

3.根據權利要求1或2所述的混合式高壓直流斷路器耗能支路保護方法，其特征在于，所述根據P₁、P₂和P_n之間的關系，判斷是否允許斷路器合閘以及是否對耗能支路進行熱保護的步驟包括：

若P₂＞P_n-P₁，表示耗能支路吸能后，剩余能量裕量小于斷路器重合閘失敗的吸收的能量，則斷路器不允許合閘，需對斷路器避雷器進行冷卻，即對耗能支路進行熱保護；

若P₂≤P_n-P₁，剩余能量裕量大于等于斷路器重合閘失敗的吸收的能量，則斷路器允許合閘，無需對耗能支路進行熱保護。

4.根據權利要求1-3任一項所述的混合式高壓直流斷路器耗能支路保護方法，其特征在于，所述判斷耗能支路避雷器組內是否存在擊穿故障，如果是，則計算避雷器組擊穿損失的能量P₃的步驟包括：

在耗能支路避雷器動作期間，耗能支路總電流i₀和單支路電流i_m滿足|i₀/n-i_m|≥I_set2時，則判定m級避雷器組擊穿故障，其中，I_set2避雷器擊穿故障電流判定閾值；

耗能支路避雷器組內存在擊穿故障時，設定單個避雷器組吸收額定能量為P_m，j個避雷器組擊穿損失的能量P₃＝j*P_m。