基于换流驱动电路的双向机械式直流断路器及其控制方法与流程

文档序号:12372735阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于换流驱动电路的双向机械式直流断路器,其特征在于,包括:通流支路、换流支路和吸能限压支路,其中,

所述通流支路由一个或多个机械开关串联构成;

所述换流支路由高压电容与换流驱动电路串联构成;

所述吸能限压支路由避雷器构成,其中,

所述通流支路、所述换流支路和所述吸能限压支路相互并联。

2.根据权利要求1所述的基于换流驱动电路的双向机械式直流断路器,其特征在于,所述基于换流驱动电路的双向机械式直流断路器为低电压等级的双向机械式直流断路器。

3.根据权利要求2所述的基于换流驱动电路的双向机械式直流断路器,其特征在于,通过多个所述低电压等级的双向机械式直流断路器串联得到高电压等级的双向机械式直流断路器。

4.根据权利要求1所述的基于换流驱动电路的双向机械式直流断路器,其特征在于,通过多个机械开关串联构成高电压等级的双向机械式直流断路器。

5.根据权利要求1所述的基于换流驱动电路的双向机械式直流断路器,其特征在于,所述换流驱动电路包括:预充电电容、快速导通开关、原边线圈和副边线圈,其中,

所述预充电电容通过单独的充电系统自动储能;

所述预充电电容通过所述快速导通开关与所述原边线圈构成电气回路,所述副边线圈的两端作为所述双向机械式直流断路器的引出端子,以连接到所述换流支路中;

所述原边线圈和所述副边线圈在电气上是相互耦合的,其中,

当所述快速导通开关处于断开状态时能耐受所述预充电电容上的预充电电压,其导通响应时间为μs级,且不会在过零点自然关断。

6.根据权利要求5所述的基于换流驱动电路的双向机械式直流断路器,其特征在于,所述快速导通开关由多个电力电子开关模块串联构成。

7.根据权利要求6所述的基于换流驱动电路的双向机械式直流断路器,其特征在于,所述电力电子开关模块包括:第一晶闸管、第一二极管、第一缓冲吸收电路及第一限压避雷器,其中,

所述第一晶闸管与所述第一二极管反向并联,并与所述第一缓冲吸收电路和所述第一限压避雷器并联。

8.根据权利要求6所述的基于换流驱动电路的双向机械式直流断路器,其特征在于,所述电力电子开关模块包括:第二晶闸管、第三晶闸管、第二缓冲吸收电路及第二限压避雷器,其中,

所述第二晶闸管和第三晶闸管反向并联,并与所述第二缓冲吸收电路和所述第二限压避雷器并联。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的基于换流驱动电路的双向机械式直流断路器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

在所述双向机械式直流断路器正常运行时,控制所述通流支路中的一个或多个机械开关处于合闸状态,使所述通流支路导通正常运行电流;

判断是否检测到故障电流;

如果检测到所述故障电流,则控制所述通流支路中的一个或多个机械开关分闸;

所述快速导通开关在所述一个或多个机械开关的动静触头拉开预设开距时快速导通;

所述快速导通开关导通后,所述预充电电容通过所述原边线圈连续振荡放电,并在所述通流支路和所述换流支路所构成回路中耦合出高频振荡电流;

所述高频振荡电流与所述故障电流叠加,并使一个或多个机械开关的电流过零熄弧,以使故障电流由所述通流支路转移至所述换流支路;

所述故障电流持续给所述换流支路中的高压电容充电,以使所述双向机械式直流断路器两端电压增大,直至避雷器动作,所述故障电流转移至所述限压吸能支路并开始下降,以开断所述故障电流。

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