[发明专利]基于线路电感能量自检的混合式断路器及其存储介质、控制方法

说明书

本发明涉及一种基于线路电感能量自检的混合式断路器及其存储介质、控制方法。其中方法包括：当混合式断路器接到吸合指令时，控制混合式断路器中作为电流转移支路的固态开关导通；在所述电流转移支路吸合之初，检测混合式断路器所在主回路的线路电感能量W，若所述线路电感能量W超过第一设定阈值，则控制电流转移支路断开并终止所述混合式断路器的导通控制逻辑，否则控制所述混合式断路器中作为主通流支路的机械开关导通，并在主通流支路完全吸合后断开所述电流转移支路。本发明在传统混合式断路器保护模式基础上增设了线路电感能量保护方式，不但拓展了混合式断路器的使用范围，而且增强了其适应性，且没增加成本。

技术领域

本发明涉及电子电力技术，尤其是一种基于线路电感能量自检的混合式断路器及其存储介质、控制方法。

背景技术

混合式直流断路器包含三条并联支路：主通流支路、电流转移支路和能量吸收支路，如图1所示。在混合式直流断路器开断直流电流时，为了防止产生过电压以及电弧重燃，过程中会释放大量能量，因此需要用氧化锌避雷器构成的能量吸收支路来吸收这部分能量，保证直流电的成功开断。氧化锌避雷器需吸收的能量来自线路电感，根据公式W＝0.5×L×I²可得，需吸收能量大小与线路电感L成正比，与电流I平方成正比。线路电感越大，需要避雷器吸收能量的容量就越大；断开时电流越大，需要的避雷器吸收能量的容量也就越大。但作为混合式断路器能量吸收支路的避雷器容量不可能无限大，有一个参数适用范围(W＝0.5×5×10^-3×5000²＝62500J)，如线路电感感量不能超过5mH，断开时电流不能超过5000A等指标；同时，用户提供不出线路电感大小，或提供不准确等都会影响到断路器的成功断开。在能量吸收支路容量有限的情况下，若线路电感和断开时电流超出了能量吸收支路容量范围，且断路器从吸合状态转到断开状态时，则能量吸收支路(避雷器)由于不能吸收巨大能量而将烧断。在能量吸收支路烧断后，剩余的能量将会在断路器两端形成超出额定电压多倍的尖峰电压，击穿电流转移支路或主通流支路，断路器将确底损坏，甚至引发系统层面的大型事故。

现有混合式断路器安装前必须事先知道线路电感的大小，由线路电感大小和最大保护电流等参数计算出能量吸收支路容量值，再考虑一部分裕量。断路器在吸合后只检测电流的大小，在电流超过设定值或限制值时才断开，因此需要对线路电感和保护电流有准确的了解，才能设计出合适的带能量吸收支路的混合式断路器，严重的限制了混合式直流断路器的发展，也给断路器本身和断路器使用系统带来了巨大安全风险。

发明内容

本发明提供一种基于线路电感能量自检的混合式断路器及其存储介质、控制方法，其在传统混合式断路器保护模式基础上增设了线路电感能量保护方式，不但拓展了混合式断路器的使用范围，而且增强了其适应性，且没增加成本。

为实现所述目的，本发明第一方面公开了一种基于线路电感能量自检的混合式断路器控制方法，包括：

当混合式断路器接到吸合指令时，控制混合式断路器中作为电流转移支路的固态开关导通；

在所述电流转移支路吸合之初，检测混合式断路器所在主回路的线路电感能量W，若所述线路电感能量W超过第一设定阈值，则控制电流转移支路断开并终止所述混合式断路器的导通控制逻辑，否则控制所述混合式断路器中作为主通流支路的机械开关导通，并在主通流支路完全吸合后断开所述电流转移支路。

作为一种可选实施方案，在本发明第一方面中，所述在主通流支路完全吸合后断开所述电流转移支路之后，进一步包括：

检测混合式断路器所在主回路的线路电感能量W，若所述线路电感能量W超过第一设定阈值，则控制所述电流转移支路导通，并控制主通流支路断开；以及

在所述主通流支路完全断开后，断开所述电流转移支路。

作为一种可选实施方案，在本发明第一方面中，执行所述检测混合式断路器所在主回路的线路电感能量W的同时，并行执行有：