[发明专利]一种可控电压源振荡型直流断路器及其应用方法

权利要求书

1.一种可控电压源振荡型直流断路器，其特征在于，包括：主通流支路、电流注入支路、电压振荡支路以及能量耗散支路，

所述电流注入支路包括脉冲电容和直流电容，所述电流注入支路与所述主通流支路并联连接，所述电压振荡支路并联在所述脉冲电容的两端，所述能量耗散支路与所述主通流支路并联连接；

所述主通流支路用于导通直流负荷电流，所述电压振荡支路用于改变所述脉冲电容的电压极性，所述电流注入支路用于实现脉冲电容振荡升压及向所述主通流支路注入反向电流，所述能量耗散支路用于完成能量耗散吸收与电流清除。

2.根据权利要求1所述的可控电压源振荡型直流断路器，其特征在于，所述主通流支路包括：至少一个机械开关。

3.根据权利要求1所述的可控电压源振荡型直流断路器，其特征在于，所述电流注入支路还包括：电感和晶闸管阀，所述电感、晶闸管阀、直流电容以及脉冲电容串联连接。

4.根据权利要求1所述的可控电压源振荡型直流断路器，其特征在于，所述电流注入支路还包括：电感和晶闸管全桥模块，所述晶闸管全桥模块包括串联连接的第一晶闸管、第二晶闸管、第三晶闸管以及第四晶闸管，所述电感、直流电容以及脉冲电容串联连接，所述第一晶闸管的阳极连接所述第四晶闸管的阳极、所述直流电容的一端以及所述主通流支路的一端，所述第二晶闸管的阴极连接所述第三晶闸管的阴极、所述直流电容的另一端以及所述电感的一端。

5.根据权利要求1所述的可控电压源振荡型直流断路器，其特征在于，所述电压振荡支路包括：串联连接的球隙和第三控制电路。

6.根据权利要求5所述的可控电压源振荡型直流断路器，其特征在于，所述第三控制电路包括：第一辅助晶闸管。

7.根据权利要求5所述的可控电压源振荡型直流断路器，其特征在于，所述第三控制电路包括：串联连接的第二辅助晶闸管和第三辅助晶闸管。

8.根据权利要求1所述的可控电压源振荡型直流断路器，其特征在于，还包括：直流电源，所述直流电源用于为所述直流电容充电。

9.一种可控电压源振荡型直流断路器的应用方法，其特征在于，包括：

当所述可控电压源振荡型直流断路器所在电力系统发生短路故障后，可控电压源振荡型直流断路器接收到开断命令时，向主通流支路发出分闸命令；

触发电流注入支路晶闸管阀，所述电流注入支路的直流电容向所述主通流支路第一次注入反向电流，同时对脉冲电容充电；

第一次充电完成后，控制电压振荡支路导通，使得所述电流注入支路中脉冲电容的电压极性振荡反向；

再次触发电流注入支路晶闸管阀，所述电流注入支路的直流电容向所述主通流支路第二次注入反向电流，重复上述过程，直至注入反向电流达到故障电流峰值，实现主通流支路熄弧；

电力系统的短路电流对脉冲电容持续充电，直至其电压达到能量耗散支路的保护阈值时，电流转移至所述能量耗散支路中，直至完成能量耗散吸收与电流清除。