电路中断设备的制造方法_4

文档序号:9402094阅读:来源:国知局
似于如图5所示的每个第二开关设备126,并且相似的特征共用相同的附图标记。
[0110]每个第三开关设备226不同于每个第二开关设备126之处在于,每个第三开关设备226的电气模块包括电流变压器46的第一绕组,取代如图5所示的电抗器44。
[0111]在故障电流从主支路12换向到辅支路14之后,电流脉冲的高电流变化率引起每个第三开关设备226的电流变压器46的第一绕组两端的电压降。这进而引起对应的第二绕组两端的电压降并从而使每个第三开关设备226的电力抽取电路32能够从辅支路14中流动的电流抽取电力来驱动对应的辅控制单元30。每个第三开关设备226的电流变压器46被额定为使得在故障运行模式中其第一绕组两端出现的电压降适于来驱动对应的辅控制单元30。
[0112]电流变压器46在每个第三开关设备226的电气模块中的使用免除了对任何电压隔离或“电平转换”的需要,而电压隔离或“电平转换”对于具有包括电阻器或电抗器的电气模块的开关设备来说通常是必需的。
[0113]根据本发明第四实施例的形成第四电路中断设备的辅支路14的一部分的第四开关设备326在图7中示出。第四电路中断设备的辅支路14包括多个串联连接的第三开关设备326。第四电路中断设备在结构和操作方面类似于图3的第一电路中断设备10,如图7所示的每个第四开关设备326在结构和操作方面类似于如图4所示的每个第一开关设备26,并且相似的特征共用相同的附图标记。
[0114]每个第四开关设备226不同于每个第一开关设备26之处在于:
[0115].每个第四开关设备326省略了如图4所示的电阻器38 ;
[0116].每个第四开关设备326的电气模块包括常通开关元件28。
[0117]通过这种方式,当在故障运行模式中故障电流在辅支路14中流动时,每个第四开关设备326的电力抽取电路32能够通过利用在对应的常通开关元件28两端出现的导通状态电压从辅支路14中流动的电流抽取电力。
[0118]根据本发明第五实施例的第一电路中断设备组件70在图8中示出。
[0119]第一电路中断设备组件70包括第五电路中断设备110。第五电路中断设备110的辅支路14包括多个串联连接的第五开关设备。第五电路中断设备110在结构和操作方面类似于第二电路中断设备,每个第五开关设备在结构和操作方面类似于如图5所示的每个第二开关设备126,并且相似的特征共用相同的附图标记。
[0120]第一电路中断设备组件70进一步包括电流注入电路。电流注入电路包括一对第一滤波臂48和一对第二滤波臂50。
[0121]每个第一滤波臂48具有第一端部52和第二端部54,并且包括辅助的电抗器。在使用中,第一滤波臂48的第一端部52被连接到一对DC电网络56a、56b中相应一极。每个第一滤波臂48的第二端部54被连接到第五电路中断设备110的第二端子16、18中的相应一个。
[0122]每个第二滤波臂50具有第一端部58和第二端部60,并且包括辅助的电容器。在使用中,每个第二滤波臂50的第一端部58被连接到地。
[0123]第五电路中断设备110的辅支路14与第二滤波臂50连接来限定辅支路14和第二滤波臂50的形结构,其中辅支路14在第二滤波臂50的第二端部60之间延伸。形结构被连接在第一滤波臂48之间,使得每个第一滤波臂48的第二端部54被连接到相应一个第二滤波臂50的第二端部60。
[0124]电流注入电路进一步包括驱动变压器62形式的电流源。驱动变压器62形成一个第二滤波臂50的一部分,使得该第二滤波臂50包括串联连接的驱动变压器62和辅助电容器。另外,驱动变压器62被连接在对应的辅助电容器和地之间。
[0125]将驱动变压器62连接在电流注入电路的地侧电势上免除了在驱动变压器上安装高电压绝缘的需要,由此减小了其制造成本。
[0126]设想在其他实施例中,驱动变压器62可以被连接在辅助电容器的不连接到地的另一侧,即,电流注入电路的高电压侧电势。
[0127]在其他实施例中,设想电流注入电路可以包括多个电流源。这允许出于可靠性原因而在电流注入电路中包括冗余度。
[0128]在第五电路中断设备110的故障运行模式中,驱动变压器62被控制为将纹波电流注入到辅支路14中。辅支路14中纹波电流的流动引起每个第五开关设备的电气模块的电抗器两端的电压降,并且由此使得每个第五开关设备的电力抽取电路能够从辅支路14中流动的纹波电流抽取电力。
[0129]第一滤波臂48和第二滤波臂50形成线路陷波器(line trap),其提供通过第五电路中断设备110和第二滤波臂50的电流环返回路径64。电流注入电路中包含线路陷波器阻止了注入的纹波电流进入DC电网络56a、56b。图8中示出的线路陷波器使用第一阶滤波网络但是可以具有带有多个电感性、电容性和电阻性元件的更高阶滤波,取代图8所示的一对辅助电抗器和辅助电容器。
[0130]因此电流注入电路使得每个第五开关设备的电力抽取电路能够通过合适的纹波电流的注入,可靠地从辅支路14中流动的电流抽取所需量的电力,因此提高了第五电路中断设备110的可靠性。
[0131]驱动变压器62可以被额定为使得注入的电流本身或与故障电流的组合足够使得电力抽取电路从辅支路14中流动的电流抽取所需量的电力用以关断对应的常通开关元件
28 ο
[0132]应该理解,如果每个第五开关设备的电抗器被图6中所示的电流变压器46的第一绕组取代,那么第一电路中断设备组件70的电流注入电路将以类似的方式操作。
[0133]根据本发明第六实施例的第二电路中断设备组件170在图9中示出。图9的第二电路中断设备组件170在结构和操作方面类似于图8的第一电路中断设备组件70,并且相似的特征共用相同的附图标记。
[0134]第二电路中断设备组件170不同于第一电路中断设备组件70之处在于,在第二电路中断设备组件170中,驱动变压器62被连接到第五电路中断设备110的第一端子16,使得驱动变压器62在两个第二滤波臂50的第二端部60之间与第一端子16和第二端子18
串联连接。
[0135]可替换地,在其他实施例中,驱动变压器62可以被连接到第五电路中断设备110的第二端子18,使得驱动变压器62在两个第二滤波臂50的第二端部60之间与第一端子16和第二端子18串联连接。
[0136]根据本发明第七实施例的第三电路中断设备组件270在图10中示出。图10的第三电路中断设备组件270在结构和操作方面类似于图8的第一电路中断设备组件70,并且相似的特征共用相同的附图标记。
[0137]第三电路中断设备组件270不同于第一电路中断设备组件70之处在于,在第三电路中断设备组件中:
[0138].每个第一滤波臂48的第一端部52被进一步连接到第五电路中断设备110的第一端子16和第二端子18中的相应一个;
[0139].每个第一滤波臂48的第二端部54未连接到第五电路中断设备组件110的第一端子16和第二端子18中的相应一个;
[0140]第五电路中断设备组件110进一步包括多个储能元件(没有示出),用于储存和释放电力,每个储能元件为电容器的形式。
[0141]因此,辅支路14和第一滤波臂48被连接在第五电路中断设备110的第一端子16和第二端子18之间。
[0142]每个储能元件与多个第五开关设备中相应一个辅控制单元集成。可选地,在其他实施例中,每个储能元件可以为与对应的辅控制单元分离的部件。此外,在其他实施例中,每个储能元件可以为能够储存和释放电力的任意器件(除了电容器),例如为蓄电池。
[0143]在第五电路中断设备110的正常运行模式中,驱动变压器62被控制为将纹波电流注入到辅支路14中。纹波电流在辅支路14中的流动引起每个第五开关设备的电气模块的电抗器两端的电压降,并且从而使得每个第五开关设备的电力抽取电路能够从辅支路14中流动的纹波电流抽取电力。然后将抽取的电力储存在储能元件中。
[0144]第一滤波臂48和第二滤波臂50限定线路陷波器,其提供通过第五电路中断设备110的辅支路114和第二滤波臂50的电流环返回路径64。这阻止了注入的电流进入第五电路中断设备110的主支路12和DC电网络56a、56b。
[0145]在第五电路中断设备110的故障运行模式中,每个储能元件被配置为释放储存的电力来驱动对应的辅控制单元以关断对应的常通开关元件28。
[0146]储能元件的设置使得电路中断设备组件能够在正常运行模式期间储存电力来确保可得到在故障运行模式期间驱动每个辅控制单元的所需量的电力。这减小了对电力抽取电路在故障运行模式期间只从辅支路中流动的故障电流抽取足够电力的能力的依赖,因此提高了电路中断设备的可靠性。
[0147]每个储能元件被额定为使得所储存的电力本
当前第4页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1