[发明专利]电流限制装置及包括这种电流限制装置的高压直流装置和高压电力系统

说明书

本发明涉及一种用于高压直流电力系统中的高压设备(20)的电流限制装置(41)，其中，该设备包括可操作以获得与系统的电力线导体(44)机械分离的隔离开关。本发明还涉及高压直流电装置和包括这种电流限制装置(41)的高压电力系统。该电流限制装置(41)包括：用于连接在电力线导体(44)与设备(20)的第一连接端子(Ti)之间的第一电流限制电路(42)，并且第一电流限制电路(42)可操作以减少频率范围为70‑200kHz的交流。

技术领域

本发明一般地涉及高压电力系统。更具体地，本发明涉及用于高压电力系统的电流限制装置以及包括这种电流限制装置的高压直流装置和高压电力系统。

背景技术

用于与电力线导体串联连接并且包括隔离开关的高压设备可被用于各种高压应用中，诸如例如作为高压直流电力传输系统的直流断路器。

从WO2011/057675中已知这种断路器的一种实现，其中，存在第一分支，其包括与第二分支并联的主断路器，第二分支包括隔离开关和负载换向开关。电涌放电器也与主断路器并联连接，并且也可能与负载换向开关并联。这里主断路器以及负载换向开关可以通过使用诸如晶体管的串联电子开关来实现。

在这种类型的设备的操作中，隔离开关可以在稳态操作期间永久闭合，并且可能需要在诸如归因于故障的异常操作的情况下断开。负载换向开关和主断路器两者都可需要被断开。

这种断路器的一个问题是对半导体的供电。US2015/03724474描述了一种供电解决方案，其中，连接在滤波器中的变压器被用作将电流注入到断路器的分支中的电流源，以用于对半导体供电，其中，滤波器还被用于滤除注入的电流。

另一个问题是与故障的处理相关联。可能发生的一种类型的故障是接地故障。此外，如果电力线导体包括架空线，则这种接地故障可使得生成在故障位置处由反射所引起的高频电流。该电流可反过来导致隔离开关断开的问题。

因此需要处理由架空线中的接地故障所引起的这些高频电流。

发明内容

本发明解决了当架空线中存在接地故障时处理包括隔离开关的高压设备中的高频电流的问题。

根据本发明的第一方面，本发明的目的是通过用于高压直流电力系统中的高压设备的电流限制装置来实现，其中，高压设备与高压直流电力系统的电力线导体串联连接并且包括隔离开关，该隔离开关可操作以获得与电力线导体机械分离。

电流限制装置包括用于连接在电力线导体与设备的第一连接端子之间的第一电流限制电路，并且可操作以减少频率范围为70-200kHz的交流。

根据本发明的第二方面，本发明的目的是通过高压直流装置实现的，该高压直流装置包括根据第一方面的电流限制装置和高压设备，高压设备配备有用于与高压直流系统的电力线导体串联连接的隔离开关(UFD)。

根据本发明的第三方面，本发明的目的是通过高压直流系统实现的，该高压直流系统包括：配备有隔离开关的高压设备、与高压设备串联连接的电力线导体以及根据第一方面的电流限制电路。

本发明具有许多优点。它允许高压设备的隔离开关被安全地断开，而不必考虑故障发生的位置。此外，用于断开隔离开关的任何隔离开关控制机构不必考虑何时出现高频电流。这也实质上简化了这种控制。

附图说明

以下将参考附图描述本发明，其中：

图1示意性地示出了单一电力线形式的第一类型的DC电力传输系统，包括DC断路器和互连两个变流器站，

图2示意性地示出了DC电网互连若干变流器站形式的第二类型的DC电力传输系统，

图3示意性地示出了在机械开关与电流限制电感器之间连接的第一类型的DC断路器，