[发明专利]一种限流式高压直流断路器

摘要

本发明涉及一种限流式高压直流断路器，属于高压、超高压直流输电技术领域。该限流式高压直流断路器由一定数量的支路和隔离开关组成，支路由限流电感、电容器、开关管、二极管组成，以起到分流和降低损耗的作用。该限流式高压直流断路器串联于高压直流线路中，正常运行时通过对电力电子器件的控制使断路器中各个支路的电感并联运行，当线路或设备出现故障时，限流式高压直流断路器保护动作，通过电力电子器件的控制使原本并联的各电感串联起来，电感串联起来之后打开隔离开关，然后控制晶闸管进行断路操作，使直流设备与线路迅速断开。

主权项

1.一种限流式高压直流断路器，其特征在于：该断路器由多个限流电感支路、转移支路以及隔离开关构成，每个限流电感支路均由两个限流阀段与一个限流电感L串联组成，其中限流电感位于两个限流阀段之间；每两个相邻限流电感支路连接有一个转移支路，每个转移支路由转移阀段构成，其中所述的转移阀段的一端连接在上一限流电感支路中限流电感L的右端，转移阀段的另一端连接在相邻的下一限流电感支路中限流电感L的左端；上一限流电感支路中限流电感L的左端与该限流电感支路中的第一限流阀段的另一端连接，相邻的下一限流电感支路中限流电感L的右端与该限流电感支路中的第二限流阀段的一端连接；相邻的上一限流电感支路中的第一限流阀段的一端均通过隔离开关与相邻的下一限流电感支路中的第一限流阀段的一端连接，相邻的上一限流电感支路中的第二限流阀段的另一端均通过隔离开关与相邻的下一限流电感支路中的第二限流阀段的另一端连接；在正常运行的时候，通过触发导通限流阀段，关闭转移阀段可使得该断路器对外等效较低的电抗值；在故障发生时通过关闭限流阀段并开通转移阀段从而增加该断路器的等效电抗值以抑制故障电流上升率，随后可根据故障的检测信号以进行相应的关断或恢复操作；所述限流阀段采用晶闸管半控型器件来实现；当作为单向断路器使用时，限流阀段由两条晶闸管支路并联构成，每条晶闸管支路都由多个晶闸管串联组成，每条晶闸管支路中的每个晶闸管串联连接且导通方向一致，其中一条晶闸管支路上串联一个预充电的电容器；当作为双向断路器使用时，限流阀段由上述作为单向断路器使用时的两个阀段反向并联构成；或者所述的限流阀段由IGBT全控器件来实现；当作为单向断路器使用时，限流阀段由一条IGBT支路构成，该支路串联有多个IGBT，所有IGBT的发射极方向相同，其中每两个IGBT两端并联有避雷器；当作为双向断路器使用时，限流阀段由一条IGBT支路构成，该支路串联有多个IGBT，其中相邻的两个IGBT呈交叉反向连接，并且每相邻两个IGBT两端并联有避雷器。