[发明专利]一种带续流回路的直流固态断路器

权利要求书

1.一种带续流回路的直流固态断路器，其特征在于，包括：具有相同结构且分别对应的安装在柔性直流系统正极与负极的正极断路器与负极断路器；

所述正极断路器包括正极断流回路与正极续流回路；所述正极断流回路的输入端与正极断路器的输入端连接，所述正极断流回路的输出端与正极续流回路的一端连接后与正极断路器的输出端连接，所述正极续流回路的另一端接地；

所述负极断路器包括负极断流回路与负极续流回路，所述负极断流回路的输入端与负极断路器的输入端连接，所述负极断流回路的输出端与负极续流回路的一端连接后与负极断路器的输出端连接，所述负极续流回路的另一端接地；

所述正极断流回路包括多个断流单元与一个避雷器MOV1；其中，所有断流单元依次串联后与所述避雷器MOV1并联；所述正极续流回路包括：并联连接的二极管D6与避雷器MOV2；所述二极管D6由多个二极管串联构成，所述二极管D6的负极与正极断流回路的输出端连接，正极接地；

所述负极断流回路包括：多个断流单元与一个避雷器MOV3，其中，所有断流单元依次串联后与所述避雷器MOV3并联；所述负极续流回路包括：并联连接的二极管D12与避雷器MOV4；所述二极管D12由多个二极管串联构成，所述二极管D12的正极与负极断流回路的输出端连接，负极接地；

每一断流单元包括：并联连接的H桥断流模块与均压模块。

2.根据权利要求1所述的一种带续流回路的直流固态断路器，其特征在于，每一断流单元包括：并联连接的H桥断流模块与均压模块；

所述H桥断流模块包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT1、二极管D1、二极管D2、二极管D3与二极管D4，所述二极管D1的负极与二极管D2的负极连接，所述二极管D2的正极与二极管D3的负极连接后与下级断流模块或正极断流器输出端连接，所述二极管D3的正极与二极管D4的正极连接，所述二极管D4的负极与二极管D1的正极连接后与正极断路器输入端或上级断流模块连接，所述IGBT1的集电极接在二极管D1的负极与二极管D2的负极之间，所述IGBT1的发射极接在二极管D3的正极与二极管D4的正极之间；

所述的均压模块包括：均压电容C1、放电电阻R1与二极管D5；所述二极管D5与放电电阻R1并联后与均压电容C1串联，所述均压电容C1的输入端与断流模块的输入端连接，所述均压电容C1的输出端与二极管D5的正极连接，所述二极管D5的负极与断流模块的输出端连接。

3.根据权利要求1所述的一种带续流回路的直流固态断路器，其特征在于，每一断流单元包括：并联连接的H桥断流模块与均压模块；

所述H桥断流模块包括：绝缘栅双极型晶体管IGBT2、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10，所述二极管D7的负极与二极管D8的负极连接，所述二极管D8的正极与二极管D9的负极连接后与下级断流模块或负极断流器输出端连接，所述二极管D9的正极与二极管D10的正极连接，所述二极管D10的负极与二极管D7的正极连接并与负极断路器输入端或上级断流模块连接，所述IGBT2的集电极接在二极管D7的负极与二极管D8的负极之间，所述IGBT2的发射极接在二极管D3的正极与二极管D10的正极之间；

所述均压模块包括：均压电容C2、放电电阻R2、二极管D11，所述二极管D11与放电电阻R2并联后与均压电容C2串联，所述均压电容C2的输入端与断流模块的输入端连接，所述均压电容C2的输出端与二极管D11的正极连接，所述二极管D11的负极与断流模块的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一种带续流回路的直流固态断路器，其特征在于，

所述柔性直流系统正常运行时，正极续流回路与负极续流回路均处于闭锁状态；

所述柔性直流系统发生双极短路故障，在直流固态断路器未动作时，正极故障电流的方向为从电压源换流器流向线路，负极故障电流的方向为从线路流向电压源换流器；直流固态断路器分闸后，通过正极续流回路和负极续流回路续流，直到线路电感储存的能量全部衰减；

所述柔性直流系统发生单极短路故障，在直流固态断路器未动作时，正极故障电流的方向为从电压源换流器流向线路；如果是正极接地故障，则直流固态断路器分闸后，通过正极续流回路续流，直到线路电感储存的能量全部衰减；如果是负极接地故障，则直流固态断路器分闸后，通过负极续流回路续流，直到线路电感储存的能量全部衰减。