[实用新型]一种直流限流器

权利要求书

1.一种直流限流器，其特征在于，包括：限流单元和吸能单元；

所述限流单元包括：平波电抗器、三相耦合电抗器、N个晶闸管、N个预充电电容以及小型直流断路器；所述三相耦合电抗器包括：第一相电抗器、第二相电抗器以及第三相电抗器；N为大于1的整数；

所述平波电抗器的一端为直流限流器的输入端，所述平波电抗器的另一端连接第一相电抗器的一端和第二相电抗器的一端，所述第一相电抗器的另一端连接小型直流断路器的一端，所述第二相电抗器的另一端和小型直流断路器的另一端连接，作为直流限流器的输出端；

所述第一相电抗器和第二相电抗器具有耦合关系，第二相电抗器与第三相电抗器具有耦合关系，所述第三相电抗器与N条振荡回路并联，每条振荡回路包括一个晶闸管和一个预充电电容；

所述吸能单元用于吸收第一相电抗器、第二相电抗器以及第三相电抗器上的储能；

当直流限流器所在的直流系统未发生故障时，所述小型直流断路器闭合，第一相电抗器和第二相电抗器的耦合接入直流系统，N个晶闸管均断开；

当直流限流器所在的直流系统发生故障时，若检测到直流电流急剧上升，则触发所述小型直流断路器关断，使得第一相电抗器退出运行，第二相电抗器投入直流系统限流；同时触发所述N个晶闸管先后分别导通，使得N个预充电电容先后与第三相电抗组成振荡回路，在第二相电抗器两端持续耦合产生与直流电流电压方向相反的反向电压，以限制直流系统电流的上升率。

2.根据权利要求1所述的直流限流器，其特征在于，所述吸能单元包括：第一吸能子单元，第二吸能子单元以及第三吸能子单元；

所述第一吸能子单元包括：第一吸能电阻、第一二极管以及第二二极管；

所述第一吸能电阻的一端连接第一相电抗器的一端和第二相电抗器的一端，所述第一吸能电阻的另一端连接第一二极管的负极，所述第一二极管的正极连接第一相电抗器的另一端和第二二极管的负极，所述第二二极管的正极连接小型直流断路器的另一端；

所述第二吸能子单元包括：第二吸能电阻和第三二极管；

所述第二吸能电阻的一端连接第三相电抗器的一端，所述第二吸能电阻的另一端连接第三二极管的负极，所述第三二极管的负极连接第三相电抗器的另一端；

所述第三吸能子单元包括：第三吸能电阻和第四二极管；

所述第三吸能电阻的一端连接平波电抗器的一端，所述第三吸能电阻的另一端连接第四二极管的负极，所述第四二极管的负极连接平波电抗器的另一端。

3.根据权利要求2所述的直流限流器，其特征在于，所述第一相电抗器和第二相电抗器反向耦合，控制耦合系数使得直流系统正常工作时第一相电抗器和第二相电抗器的公共磁路磁通接近零，第一相电抗器和第二相电抗器的等效电感低，对直流系统正常工作影响小。

4.根据权利要求3所述的直流限流器，其特征在于，所述第二相电抗器的电感大于所示等效电感。

5.根据权利要求3所述的直流限流器，其特征在于，所述第一相电抗器和第二相电抗器的比值可以改变，直流系统未发生故障时，直流系统电源侧的电流通过第一相电抗器和第二相电抗器流向负载，通过控制流过第一相电抗器和第二相电抗器的电流即可使第一相电抗器和第二相电抗器的公共磁路磁通量接近零，第一相电抗器和第二相电抗器的等效电感小，对直流系统正常工作影响小。

6.根据权利要求3所述的直流限流器，其特征在于，当第一相电抗器和第二相电抗器的电抗值之和不变时，增大第一相电抗器的电抗值，所述小型直流断路器在发生故障时所需开断的电流降低，所述小型直流断路器开断压力降低；增大第二相电抗器的电抗值，可以改善限流单元的限流效果。