[发明专利]一种交流断路器瞬态恢复电压抑制装置和高压直流系统

说明书

本发明公开了一种交流断路器瞬态恢复电压抑制装置和高压直流系统，在控制交流断路器的电路上添加了由联锁控制逻辑模块和信号选择模块构成的联锁控制的逻辑环节，仅通过联锁控制逻辑来优化交流断路器的开断策略，就实现抑制交流断路器瞬态恢复电压的目的，而不需要增加额外避雷器等一次设备，也不需要采用更高电压等级的断路器，即可高效经济的实现降低交流断路器瞬态恢复电压的目的，另外联锁控制逻辑的延迟时间可以根据交直流系统实际情况进行调整，适应不同的系统工况提高了高压直流系统的经济性和可靠性，解决了现有技术采取加装避雷器或采用更高电压等级断路器的方法来调节交流断路器反向恢复电压，经济适用性较差和可靠性较低的技术问题。

技术领域

本发明涉及高压交流断路器反向恢复电压调节技术领域，尤其涉及一种交流断路器瞬态恢复电压抑制装置和高压直流系统。

背景技术

高压直流输电系统中由于包含半导体开关等非线性元件，交流侧会有一定的谐波，需配置相应交流滤波器以滤除谐波，根据滤波频率不同，交流滤波器通常包含不同类型，每种类型又包含多个小组滤波器，每个小组滤波器由高压交流断路器与交流电网连接，直流功率水平不同时，所需要的交流滤波器类型和小组个数不同，需要通过开断相应的高压交流断路器来获得所需的交流滤波器配置，以确保系统谐波指标和滤波器电压电流应力满足要求，所以交流断路器的正确可靠开断是保证系统稳定运行的一个关键因素，而影响交流断路器的一个关键参数就是其瞬态恢复电压(TRV)，瞬态恢复电压是指断路器断开电弧熄灭后，断路器触头两端出现的具有瞬变特性的恢复电压，在开断故障电流时，瞬态恢复电压对断路器可靠灭弧具有决定性意义。当高压直流工程接入的交流系统较弱时，TRV会比较大，交流断路器的设计难度和成本会增加，交流断路器正常开断的可靠性也会降低，所以需要采取措施，降低交流断路器的TRV，以提高高压直流系统的经济性和可靠性，TRV的值主要与交流电网强度和交流过电压水平等有关，当交流电网强度太弱或其他原因导致TRV太大时，断路器的灭弧要求增大，且交流滤波器断路器为一个需要频繁开断的器件，比常规的交流断路器工作特性更恶劣，所以断路器的设计和制造难度显著增大，为满足运行需要，现有技术采取加装避雷器或采用更高电压等级断路器的方法来调节交流断路器反向恢复电压，虽然能够起到一定的效果，但会带来增加设备种类、占地面积大和成本增加，且交流断路器正常开断的可靠性也会降低的问题。

发明内容

本发明提供了一种交流断路器瞬态恢复电压抑制装置和高压直流系统，用于解决现有技术采取加装避雷器或采用更高电压等级断路器的方法来调节交流断路器反向恢复电压，经济适用性较差和可靠性较低的技术问题。

有鉴于此，本发明第一方面提供了一种交流断路器瞬态恢复电压抑制装置，包括联锁控制逻辑模块和信号选择模块；

联锁控制逻辑模块包括延时电路和与门逻辑电路；

与门逻辑电路的其中一个输入端连接延时电路，延时电路的另一端连接直流控制保护系统，用于获取直流控制保护系统输出的换流变进线断路器跳闸信号；

与门逻辑电路的另一个输入端直连直流控制保护系统，用于接收直流控制保护系统输出的交流断路器跳闸信号；

信号选择模块包括控制信号端口、两个信号输入端和一个信号输出端，信号选择模块的一个信号输入端连接与门逻辑电路的输出端，另一个信号输入端直连直流控制保护系统，用于接收直流控制保护系统输出的交流断路器跳闸信号；

信号选择模块的控制信号端口连接直流控制保护系统，用于接收直连直流控制保护系统输出的交直流系统故障产生信号；

信号选择模块的信号输出端与交流断路器开关连接。

可选地，联锁控制逻辑模块和信号选择模块均设置为两个以上，联锁控制逻辑模块和信号选择模块一一对应。

可选地，延时电路的延时时间长度为50ms。

可选地，延时电路的延时时间长度可调节。