[發明專利]一種基于直流斷路器試驗系統的試驗方法

有效

• 申請號: 202011190638.8
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112147503B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 袁召;李歸霞;陳立學;潘垣
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R31/333
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 廖盈春;曹葆青

本發明公開了一種直流斷路器試驗系統及方法，屬于直流斷路器技術領域。系統具體包括：電流源用于為斷路器接口模塊提供故障電流；振蕩支路用于為振蕩支路為斷路器接口模塊提供電流過零點；電壓源用于為斷路器接口模塊提供恢復電壓；斷路器接口模塊包括隔離二極管，用于隔斷電壓源與電流源和振蕩支路之間的聯系。方法具體包括：在故障電流的作用下，被試斷口發生故障；在隔離二極管的作用下，振蕩支路與電壓源導通，為被試斷口提供電流過零點的同時提供恢復電壓。本發明利用隔離二極管有效降低了直流斷路器試驗系統的造價。

技術領域

本發明屬于直流斷路器技術領域，更具體地，涉及一種基于直流斷路器試驗系統的試驗方法。

背景技術

直流輸電能提高可再生能源發電的利用效率，在世界各國得到了廣泛的應用。隨著直流電網規模的不斷擴大和直流電網結構的日益復雜，直流斷路器得到了廣泛的應用。直流斷路器的試驗技術作為考核斷路器性能的重要手段也成為各試驗站研究的熱點。目前實驗室進行大容量開斷試驗時主要采用合成試驗法。

由于高壓直流輸電系統故障電流上升快、電壓等級高，導致直流斷路器所需切斷的故障電流大，恢復電壓上升率和幅值高，對直流斷路器試驗回路提出了很高的要求。在大容量開斷試驗中，采用電容和電感振蕩產生故障電流是最為經濟有效的故障電流產生方法，得到了廣泛的應用，但是由于所需故障電流大，要求電容大。同時，斷路器在較短時間內開斷需要很大的故障電流，由于整個開斷過程時間較短，需要振蕩支路產生反向高頻大電流，因此要求振蕩支路的電容較大。采用傳統合成試驗回路進行開斷試驗時，由于電容電壓等級的限制，常采用增大電容來降低電容電壓，但這也導致了電流過零后機械斷口兩端的恢復電壓及其上升率(du/dt)較低，難以與實際系統開斷過程等效。因此，研究一種與實際高壓直流開斷過程等效性良好的經濟型合成試驗回路具有重要意義。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于直流斷路器試驗系統的方法，旨在解決由于現有的直流斷路器存在切斷時所需故障電流大、恢復電壓上升率和幅值高，導致的直流斷路器試驗系統制造困難的問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種直流斷路器試驗系統，包括依次并聯的電流源、振蕩支路、斷路器接口模塊和電壓源；

電流源用于為斷路器接口模塊提供故障電流；振蕩支路用于為振蕩支路為斷路器接口模塊提供電流過零點；電壓源用于為斷路器接口模塊提供恢復電壓；斷路器接口模塊包括隔離二極管D，其正極與振蕩支路連接，負極與電壓源連接，用于隔斷電壓源與電流源和振蕩支路之間的聯系。

優選地，振蕩支路包括第二電容C2、第二電感L2、第二火花間隙K2和第一電阻R1；

第二火花間隙K2的一端與第二電容C2和第二電感L2串聯連接，第二火花間隙K2的另一端和第一電阻R1連接，第一電阻R和第二電容C2以及第二電感L2并聯連接；

第二火花間隙K2用于在故障發生時導通；第二電容C2和第二電感L2用于通過振蕩，為斷路器接口模塊提供電流過零點，進而輔助斷路器接口模塊切換故障電流；第一電阻R1用于限制第二電容C2和第二電感L2兩端電壓，消除振蕩支路對電壓源的影響。

優選地，電壓源包括第三電容C3、第四電容C01、第五電容C02、第三電感L01、第三火花間隙K3和第二電阻R2；

第四電容C01和第三電感L01串聯構成第一支路，第三電容C3和第二電阻R2串聯構成第二支路；第三火花間隙K3的一端與第一支路、第二支路以及第五電容C02并聯連接；