[发明专利]一种分裂电抗型直流限流断路器

摘要

一种分裂电抗型直流限流断路器，包括限流单元和第一类开关、第二类开关和第三类开关。其中，限流单元或是非耦合电感、或是非耦合超导电感，或是同名端耦合电感，或是同名端耦合超导电感，或是异名端耦合超导电感。在故障限流过程中，通过第一类开关、第二类开关和第三类开关实现了电感由并联结构向串联结构的转变，从而产生了较大的限流电阻和电感，有效限制了故障电流，提升了限流器的限流能力。

主权项

1.一种分裂电抗型直流限流断路器，其特征在于，所述的分裂电抗型直流限流断路器包括n个限流单元U1、U2、……、Un和n个第三类开关W1、W2、……、Wn‑1，两个限流单元之间串联一个第三类开关，n为正整数；限流单元U1由第一类开关S11、S12、S13、S14、第二类开关K1和限流器件M1组成，限流器件M1由电感L11和电感L12组成；限流单元U2由第一类开关S21、S22、S23、S24、第二类开关K2和限流器件M2组成，限流器件M2由电感L21和电感L22组成；依次类推，限流单元Un由第一类开关Sn1、Sn2、Sn3、Sn4、第二类开关Kn和限流器件Mn组成，限流器件Mn由电感Ln1和电感Ln2组成；限流单元U1中，所述的第一类开关S11、电感L11和第一类开关S12依次串联形成串联支路，第一类开关S13、电感L12和第一类开关S14依次串联形成串联支路，两个串联支路并联在连接点A和B之间；第二类开关K1的一端连接在电感L11和第一类开关S12的连接点上，第二类开关K1的另一端连接在第一类开关S13和电感L12的连接点上，组成限流单元U1；第一类开关S21、电感L21和第一类开关S22依次串联形成串联支路，第一类开关S23、电感L22和第一类开关S24依次串联形成串联支路，两个串联支路并联在连接点A和B之间，第二类开关K2的一端连接在电感L21和第一类开关S22的连接点上，第二类开关K2的另一端连接在第一类开关S23和电感L22的连接点上，组成限流单元U2；依次类推，第一类开关Sn1、电感Ln1和第一类开关Sn2依次串联形成串联支路，第一类开关Sn3、电感Ln2和第一类开关Sn4依次串联形成串联支路，两个串联支路并联在连接点A和B之间，第二类开关Kn的一端连接在电感Ln1和第一类开关Sn2的连接点上，第二类开关Kn的另一端连接在第一类开关Sn3和电感Ln2的连接点上，组成限流单元Un；第三类开关W1的一端连接在限流单元U1的电感L12和第一类开关S14的连接点，第三类开关W1的另一端连接限流单元U2的第一类开关S21和电感L21的连接点；第三类开关Wn‑1的一端连接限流单元Un的第一类开关Sn1和电感Ln1的连接点上；所述的限流器件M1的电感L11和电感L12、限流器件M2的电感L21和电感L22、……、及限流器件Mn的电感Ln1和电感Ln2，或是非耦合电感，或是非耦合超导电感，或是同名端耦合电感，或是同名端耦合超导电感，或是异名端耦合超导电感；由同名端耦合电感或同名端耦合超导电感组成的限流器件Mn中，电感Ln1的端口1和电感Ln2的端口3为一对同名端，电感Ln1的端口2和电感Ln2的端口4为一对同名端；电感Ln1和电感Ln2的结构和匝数相同，当电流分别从电感Ln1的端口1和电感Ln2的端口3流入时，电感Ln1和电感Ln2的磁通方向相同；由异名端耦合超导电感组成的限流器件Mn中，电感Ln1的端口1和电感Ln2的端口4为一对同名端，电感Ln1的端口2和电感Ln2的端口3为一对同名端，电感Ln1和电感Ln2的结构和匝数相同，均为超导线圈，当电流分别从电感Ln1的端口1和电感Ln2的端口3流入时，电感Ln1和电感Ln2的磁通方向相反，磁通相互抵消。