[实用新型]一种基于电磁机构的HVDC柔性直流输电用旁路开关

说明书

本实用新型公开了一种基于电磁机构的HVDC柔性直流输电用旁路开关，包括电磁机构及真空管，所述电磁机构包括内为空腔的壳体以及贯穿壳体的动铁芯，动铁芯一端伸出与真空管内的动触头连接，动铁芯上设置有定位块，电磁机构的空腔靠近真空管的一端设置有磁吸定位块的合闸永磁铁，另一端设置有磁吸定位块的分闸永磁铁，空腔内还设置有分合闸线圈；定位块在合闸永磁铁和分闸永磁铁之间移动带动真空管中动触头与静触头之间的分合闸；其中，第一连接母排与真空管的动触头电性连接，第二连接母排与真空管的静触头电性连接，该旁路开关采用电磁机构，结构简单，可靠性高，体积小，且易得到较高的合闸保持力，可满足大容量情况。

技术领域

本实用新型属于柔性直流输电技术领域，具体涉及一种基于电磁机构的HVDC柔性直流输电用旁路开关。

背景技术

柔性直流输电由于具有可控性、灵活性和稳定性，在分布式发电、孤岛和城市扩容供电中前景广阔，是未来长远距离、大容量直流输电的发展方向，开发高可靠性的换流阀设备是最核心的技术。

高压柔性直流换流阀用于将交流电压变换成直流电压，或者将直流电压反变换为交流电压。高压换流阀中包含有大量的电力电子期间，如晶闸管、IGBT、IEGT等。

当在包括子模块组合的系统中检测到诸如子模块故障的异常时，高电压直流电输电系统的高速短路旁路开关动作，从而使子模块短路，并且防止故障的影响扩散至其他相邻的子模块。

旁路开关在电力系统中的应用越来越多，不仅用于HVDC柔直换流阀中，还用于静止同步补偿器(STATCOM)或静止无功补偿器(SVG)中的关键器件保护。

随着应用系统容量不断增大，开关所需的通流能力需要进一步的提高。此外，直流系统等方面要求动作快速，需要体积小，便于在系统中布置等各方面，对旁路开关的性能提出了更加严格的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于柔性直流输电换流阀旁路开关，该旁路开关采用电磁机构，结构简单，可靠性高，体积小，且易得到较高的合闸保持力，可满足大容量情况。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种基于电磁机构的HVDC柔性直流输电用旁路开关，包括电磁机构及真空管，所述电磁机构包括内为空腔的壳体以及贯穿壳体的动铁芯，动铁芯一端伸出与真空管内的动触头连接，动铁芯上设置有定位块，电磁机构的空腔靠近真空管的一端设置有磁吸定位块的合闸永磁铁，另一端设置有磁吸定位块的分闸永磁铁，空腔内还设置有分合闸线圈；定位块在合闸永磁铁和分闸永磁铁之间移动带动真空管中动触头与静触头之间的分合闸；其中，第一连接母排与真空管的动触头电性连接，第二连接母排与真空管的静触头电性连接。

所述电磁机构的壳体包括机构外壁以及分别设置在机构外壁两端的上固定板和下固定板，上固定板和下固定板上均开设有用于伸出动铁芯的开孔。

合闸永磁铁与定位块之间设置有第三导磁铁芯，分闸永磁铁与定位块之间设置有第二导磁铁芯，分合闸线圈与定位块之间设置有第一导磁铁芯。

所述动铁芯的定位块正面采用双台阶结构设计，其中，第一级台阶与第三导磁铁芯对应，第二级台阶与第一导磁铁芯对应，定位块背面与第二导磁铁芯对应。

第一导磁铁芯与定位块第二级台阶对接处采用台阶设计。

所述电磁机构的外径不大于90mm，电磁机构中动铁芯的行程为2mm。

所述真空管及电磁机构采用水平布置。

所述电磁机构的上固定板和下固定板均采用不导磁材料制造。

当功率模块发生严重故障时，给快速电磁机构合闸命令，快速机构接到命令后，进行合闸动作，合闸完成后，将连接母排和连接母排短接，可达到对功率模块进行保护的效果。