[发明专利]DC开关场以及操作该DC开关场的方法

说明书

DC开关场(1)包括形成网格的至少两条母线(2，3)以及两条或更多条DC线(5‑8)，其中每条DC线(5‑8)经由中间断路器连接至或可连接至该至少两条母线(2，3)，其中该至少两条母线(2，3)经由中间主断路器(4)互连或彼此可连接，并且其中该两条或更多条DC线中的每一条(5‑8)经由中间快速隔离器连接至或可连接至该至少两条母线(2，3)中的每一条。开关场被配置为操作以使得一旦识别待从网格断开的DC线，就操作该DC线的快速隔离器中的一个以将该DC线从两条母线中的第一条断开，并且操作其余DC线的隔离器以将其余DC线从两条母线中的第二条断开，此后，操作主断路器以使两条母线彼此断开。主断路器，优选地以及快速隔离器，还配置有单向断路能力。

本发明涉及一种DC开关场，其包括形成一网格的至少两条母线以及两条以上DC线，其中每条DC线经由中间断路器连接至或可连接至所述至少两条母线。本发明还涉及一种操作该DC开关场的方法。所述DC开关场可以是高压、中压或低压。

WO2013/068046公开了一种高压开关场，其用于互连直流配电网络或网格的至少三个部分，其中开关场包括至少一个主断路器以及至少四个转换开关，其被配置为使得DC电网的至少三个部分中的任意一个彼此断开。该公开版本所提出的电路的目的在于减少开关场中的主断路器的数目，以便通过配置单个主断路器来实现可观的成本优势，该单个主断路器可用于使各自部分中的每一个与该网络的其余部分连接及断开。

US2005/0213288教导了一种高压户外变电站，其具有两条户外母线以及若干开关托架，其可以通过提供开关托架中的开关设备模块的封装气体绝缘配置而连接至母线。

US2013/0050888公开了一种高压DC开关场，其包括至少一条母线、经由DC断路器连接至该至少一条母线的至少两条DC线，该DC断路器包括与整流部件反并联连接的至少一个关断型半导体器件的一部分。该至少一条DC线经由单向DC断路器连接至所述至少一条母线，即，DC断路器可以仅阻断流经一个方向的电流。

WO2012/136241教导了用于高压直流双断路器母线单元的故障保护装置。母线单元包括第一母线、第二母线以及至少三个开关设备托架，其中每个开关设备托架包括一对直流断路器，其被配置为将DC电路连接至母线。

本发明的目的在于改善已知的DC开关场并且为进一步节约成本开辟道路。

本发明的所述DC开关场设置有所附权利要求中的一个或多个的特征。

在本发明的第一方面中，所述DC开关场具有至少两条母线，所述至少两条母线经由中间主断路器互连或可彼此连接，其中两条或更多条DC线中的每一条经由中间快速隔离器连接至或可连接至至少两条母线中的每一条，并且其中主断路器配置有单向断路能力，导致可观的成本节约。

配置以使得主断路器装备有单向断路能力是可能的，具体通过如下方式实现：操作本发明的所述DC开关场，使得一旦识别待从网格断开的DC线，就操作该DC线的一个快速隔离器以将该DC线从两条母线中的第一条(其可标记为健康母线)断开并且操作其余DC线的隔离器以将其余DC线从两条母线中的第二条(其可标记为故障母线)断开，此后可以操作主断路器以使两条母线彼此断开。该顺序，即，先从健康母线断开待断开的DC线，再从故障母线断开其余DC线，确保了电流始终在相同方向上流动，即，经由连接两条母线的主断路器从健康母线流至故障母线。接下来，主断路器仅需要使其能够以单向断路能力操作的元件。因此，与现有技术相比，提供根据本发明所采用的主断路器可以仅需约一半的成本。

通过进一步配置快速隔离器使其以单向断路能力操作，可以进一步节约成本。

理想地，继续操作开关场，使得在两条母线彼此断开之后，操作连接将待从网格断开的DC线且仍连接至两条母线中的第二条(即，故障母线)的快速隔离器，以将所述DC线进一步从该两条母线中的第二条断开。然后，DC线被完全隔离并且可以接受维护、检查或其他操作。