[发明专利]一种适用于柔性直流综合调压装置直流母线的短路保护方法

说明书

本发明涉及电路保护技术领域，公开了一种适用于柔性直流综合调压装置直流母线的短路保护方法，其技术方案包括用电抗器抑制短路电流突变、用直流断路器在短路发生时快速断开线路与用熔断器在短路电流超阈值时断开线路。本发明通过设计电抗器、直流断路器与熔断器三级短路保护方案，大幅提高对柔性直流综合调压装置直流母线的短路保护能力，增强在大电流等严酷短路环境下柔性直流综合调压装置的生存能力。

技术领域

本发明涉及电路保护技术领域，具体涉及一种适用于柔性直流综合调压装置直流母线的短路保护方法。

背景技术

柔性直流综合调压装置代表了一种新的交直流混合输电技术，其配置方式一般是在台区前端安装整流装置将交流电转化为直流电，直流电通过架设的直流母线输送到台区末端的逆变装置，通过逆变装置转化为合格电压的交流电供台区用户使用。而输电过程中直流母线短路现象时有发生，这是一种非常危险的工况，会引发台区停电、设备烧毁等问题。

目前业内主要依靠交流侧的交流断路器来切除短路故障。这种方式不能在很短的时间内切除故障电路，这样故障电流就会迅速升高，给直流输电线路、换流设备带来巨大压力，甚至造成器件损坏。目前业内尚没有分断快速且适用于直流输电的直流断路器产品，现有情况下，单一直流断路器无法对上述直流短路故障形成有效防护。

发明内容

本发明公开了一种适用于柔性直流综合调压装置直流母线的短路保护方法，在整流装置输出端设计电抗器、直流断路器、熔断器额三级短路保护，发生直流短路时，电抗器可抑制电流突变，抵抗短路电流突增；直流断路器可在50ms内快速响应脱扣；当电抗器与直流断路器均无法有效抑制短路电流时，熔断器会熔断，断开通路，保护设备。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种适用于柔性直流综合调压装置直流母线的短路保护方法，所述柔性直流综合调压装置包括整流装置和逆变装置；

整流装置和逆变装置分别并联接入电网，二者间通过正负直流母线连接；

所述方法包括电抗器抑制短路电流突变、直流断路器在短路发生时快速断开线路、熔断器在短路电流超阈值时断开线路；具体包括以下步骤：

步骤1：分别在柔性直流综合调压装置的整流模块和逆变模块的两个输出端各串联一个电抗器；

在上述4个电抗器的输出端各串联一个熔断器；

在上述4个熔断器输出端各串联一个直流断路器；

上述4个直流断路器的输出端分别连接正负直流母线；

步骤2：直流母线发生短路时，电抗器立即发挥限流作用，抑制激增电流；

步骤3：分别判断短路点与整流装置、逆变装置的间距，若距离整流装置更近，则执行流程1：

S31，当电流达到直流断路器动作阈值a时，整流侧直流断路器开始进行断路动作；

S32，在整流侧直流断路器断路动作完成前，若电流达到更高的熔断器熔断阈值b，则整流侧熔断器自行熔断，断开整流装置与直流母线的连接；

若距离逆变装置更近，则执行流程2：

T31，当电流达到直流断路器动作阈值a时，逆变侧与整流侧直流断路器开始进行断路动作；

T32，在逆变侧直流断路器断路动作完成前，若电流达到更高的熔断器熔断阈值b，则整流侧、逆变侧熔断器自行熔断，断开整流装置、逆变装置与直流母线的连接。

优选地，若短路点距整流装置与逆变装置的距离相等，则执行流程1。