CN110112710A - 一种混合直流断路器及其保护方法 - Google Patents

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曾琦
田洪江
陈浩
王耀升
李俊松
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周宝坤
赵俊
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations
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    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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Abstract

本发明公开一种混合直流断路器及其保护方法,包括多条通流支路、一条转移支路和一条吸能支路,多条通流支路通过各自的连接端口并列连接至直流母线分支的各输电线路上;转移支路的始端连接至各通流支路线路上,且转移支路的末端与多条通流支路末端相连接,使多条通流支路公用一条转移支路;吸能支路并联在所述转移支路上;通流支路包括机械开关和二极管整流桥式组件,机械开关和二极管整流桥式组件串联设置在通流支路的线路上;转移支路包括具有限流电阻的二极管整流桥式组件。本发明能够大幅度减少IGBT使用数量,提高经济性能,减少造价成本;还能够提高直流断路器的运行效率,保证直流断路器保护过程的安全可靠运行。

Description

一种混合直流断路器及其保护方法
技术领域
本发明属于直流断路器技术领域,特别是涉及一种混合直流断路器及其保护方法。
背景技术
与传统直流相比,柔性直流输电在提高电能质量、远距离传输、新能源接入、异步联网等方面更具有优势。在今后电力系统的发展中,基于电压源换流器的多端直流输电将成为主要方向之一。随着直流输电的发展,直流线路传输功率的增大,直流设备的体积以及设备的制造难度也随之增大。在诸多直流设备中直流断路器技术是限制多端直流输电发展的重要因素。直流故障电流缺乏自然过零点,并且在线路发生短路故障后,几毫秒内短路电流呈线性增加等特点是限制直流断路器。发展的技术难题。因此,区别于交流断路器,直流断路器在开断故障电流时需要人工创造过零点,并在断开故障线路后能吸收系统中残余能量。
近年来,国内外学者根据直流故障特点研制了不同类型的直流断路器。按断路器中所含开关器件不同可将其分为三类:机械式直流断路器、固体式直流断路器、混合式直流断路器。机械式直流断路器依靠快速机械开关断开直流故障线路,在正常导通时机械开关的损耗很小,但在开断时开关触头间产生的大电弧会损耗机械断路器的寿命。固体式直流断路器由半导体元件构成,具有无弧开断且开关速度快的优点,缺点为在导通时会产生很大的导通损耗。混合式直流断路器则结合机械式直流断路器和固体式直流断路器两者的优点,在线路正常运行时依靠机械开关导通,在发生故障时依靠半导体元件进行开断。
但现有的混合式直流断路器中,需要使用大量的IGBT,IGBT的造价高,使其经济性不高;并且由于是用来大量的IGBT,使得混合式直流断路器动作时间太长,效率低;由于现有断路器中无法快速且高效的实现电流转移,从而使其在运行过程中无法实现安全可靠的工作。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出了一种混合直流断路器及其保护方法,能够大幅度减少IGBT使用数量,提高经济性能,减少造价成本;还能够提高直流断路器的运行效率,保证直流断路器保护过程的安全可靠运行。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种混合直流断路器,包括多条通流支路、一条转移支路和一条吸能支路,所述多条通流支路通过各自的连接端口并列连接至直流母线分支的各输电线路上;所述转移支路的始端连接至各通流支路线路上,且所述转移支路的末端与多条通流支路末端相连接,使多条通流支路公用一条转移支路;所述吸能支路并联在所述转移支路上;
所述转移支路包括调节模组一和调节模组二,所述调节模组一和调节模组二相互串联,所述调节模组一的输入作为所述转移支路的始端连接至各通流支路的线路上,所述调节模组二的输出端作为所述转移支路的末端与多条通流支路末端相连接;
所述调节模组一包括具有限流电阻的二极管整流桥式组件;所述调节模组二包括多组相互并列连接的调节支路,多组所述调节支路的始端均连接至调节模组一的输出端,多组所述调节支路的末端分别连接至其相对应的通流支路的末端上。
进一步的是,所述调节模组一的具有限流电阻的二极管整流桥式组件包括IGBT组、电阻和二极管Ⅴ、二极管Ⅵ、二极管Ⅶ和二极管Ⅷ;在所述IGBT组的线路上串联有电阻;在所述IGBT组的两端分别引出两条回路包括左回路和右回路,在左回路上串联设置二极管Ⅴ和二极管Ⅵ,在右回路上串联设置二极管Ⅶ和二极管Ⅷ,相同回路上的二极管方向相同且不同回路上的二极管方向相反;所述左回路中二极管Ⅴ和二极管Ⅵ的中点作为输入端,所述右回路中二极管Ⅶ和二极管Ⅷ的中点作为输出端。能够提高直流断路器的高效运行,保证直流断路器保护过程的安全可靠运行。
进一步的是,所述IGBT组包括至少一个IGBT管相互串联;保证转移过程的精确操控。
进一步的是,所述调节支路为包括机械开关和二极管整流桥式组件,机械开关和二极管整流桥式组件串联设置在调节支路的线路上。
进一步的是,所述通流支路的二极管整流桥式组件和调节支路的二极管整流桥式组件的结构相同;
所述二极管整流桥式组件包括二极管Ⅰ、二极管Ⅱ、二极管Ⅲ、二极管Ⅳ和IGBT管,在所述IGBT管的两端分别引出两条回路包括回路一和回路二,在回路一上串联设置二极管Ⅰ和二极管Ⅱ,在回路二上串联设置二极管Ⅲ和二极管Ⅳ,相同回路上的二极管方向相同且不同回路上的二极管方向相反;所述回路一中二极管Ⅰ和二极管Ⅱ的中点作为输入端连接通流支路的线路上,所述回路二中二极管Ⅲ和二极管Ⅳ的中点作为输出端连接通流支路的线路上。通过二极管整流桥式组件的设定,在使用少量IGBT的同时能够提高直流断路器的高效且精确的运行。
进一步的是,所述吸能支路包括氧化锌避雷装置,所述为氧化锌避雷装置设置在吸能支路的线路上。其特点为正常时阻抗很大,一旦达到某个电压幅值立刻体现零阻抗特性。
基于上述提出的一种混合直流断路器的同样的发明思路,本发明还提出一种混合直流断路器的保护方法,所述混合直流断路器的保护过程包括故障检测阶段和动作阶段:
S100,当输电线路正常运行时:通流支路的机械开关和二极管整流桥式组件闭合,转移支路的调节模组一为断开状态且调节模组二导通状态,输电线的电流经通流支路流过混合直流断路器;
S200,当输电线路发生故障时:
S201,混合直流断路器进入故障保护阶段:由线路检测装置将故障信号发送给混合直流断路器后,混合直流断路器获得故障信号;并将所述故障信号作为直流断路器动作的起始信号;
S202,混合直流断路器进入动作阶段:
接通转移支路,将转移支路投入故障回路,故障电流由通流支路向转移支路转移;转移完成后,断开通流支路的机械开关;
断开转移支路后,所述吸能支路接通,输电线故障电流经吸能支路流过混合直流断路器;
故障输电线路开断,混合直流断路器两端电压被限制为正常额定电压,通过机械开关隔离正常线路与故障线路。
进一步的是,在所述故障保护阶段中:在混合直流断路器接收到故障后的固定时间段内,不将电阻投入故障回路,故障检测正常运行。保证检测准确度。优选的,所述固定时间段为3ms。
进一步的是,当混合直流断路器进入动作阶段,转移支路接通后,此时电阻投入故障回路中,故障电流经电阻流过回路,故障电流峰值被限制。
进一步的是,所述混合直流断路器进入动作阶段的开关动作顺序为:
(1)所述通流支路的二极管整流桥式组件切断,所述转移支路的调节模组一中具有限流电阻的二极管整流桥式组件闭合导通,调节模组二中与故障线路相连的调节支路保持闭合,且连接至非故障线路的调节支路的二极管整流桥式组件断开,故障电流向转移支路转移;将电阻接入故障回路,触发限流作用;
(2)当电流完全转移至转移支路后,通流支路的机械开关在零电流模式下断开,非故障线路的调节支路的机械开关在零电流模式下断开;
(3)当所有断开的机械开关达到足够开距时,断开所述转移支路的调节模组一中具有限流电阻的二极管整流桥式组件,断开调节模组二中与故障线路相连的调节支路的二极管整流桥式组件;此时电压幅值大幅度增加,吸能支路导通,由吸能支路导通吸收多余能量。
采用本技术方案的有益效果:
本发明采用共转移并联式结构,通过将多条并向的通流至于公用一条转移支路和吸能支路,能够实现同一直流母线上的多条输电线路的同时保护;同时,结合二极管整流桥结构,使得直流母线分支的出线数越多时,IGBT使用数量越少,经济性越好,在保证直流断路器高效稳定运行的同时,还能够大幅度降低断路器的投入成本;能够保证直流断路器的高效运行,保证直流断路器保护过程的安全可靠运行。
本发明在转移支路串联附加电阻,串联的附加电阻不会影响线路故障检测,在不影响直流线路故障反应灵敏度的基础上,能够有效限制转移支路故障电流峰值,减小混合直流断路器的开断容量,保证输电线路的安全稳定运行。
附图说明
图1为本发明的一种混合直流断路器的结构示意图;
图2为本发明实施例中转移支路中具有限流电阻的二极管整流桥式组件的结构示意图;
图3为本发明实施例中通流支路中二极管整流桥式组件的结构示意图;
图4为本发明的一种混合直流断路器的保护方法的流程示意图;
图5为本发明具体实施例中故障前的电流流径示意图;
图6为本发明具体实施例中故障后的电流流径示意图;
图7为本发明具体实施例中混合直流断路器开关动作的工作时序流程图;
图8为本发明具体实施例中附加电阻特性的实验结果图;
图9为本发明具体实施例中不同电阻值的对应的转移支路电流的实验结果图;
其中,1是通流支路,2是转移支路,3是吸能支路,4是直流母线,5是流通支路的机械开关,6是流通支路的二极管整流桥式组件,7是具有限流电阻的二极管整流桥式组件,8是氧化锌避雷装置;61是二极管Ⅰ,62是二极管Ⅱ,63是二极管Ⅲ,64是二极管Ⅳ,65是IGBT管;71是IGBT组,72是电阻,73是二极管Ⅴ,74是二极管Ⅵ,75是二极管Ⅶ,76是二极管Ⅷ;9是调节支路,91是调节支路的机械开关,92是调节支路的二极管整流桥式组件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明作进一步阐述。
在本实施例中,参见图1所示,本发明提出了一种混合直流断路器,包括多条通流支路1、一条转移支路2和一条吸能支路3,所述多条通流支路1通过各自的连接端口并列连接至直流母线4分支的各输电线路上;所述转移支路2的始端连接至各通流支路1线路上,且所述转移支路2的末端与多条通流支路1末端相连接,使多条通流支路1公用一条转移支路2;所述吸能支路3并联在所述转移支路2上;
所述转移支路2包括调节模组一和调节模组二,所述调节模组一和调节模组二相互串联,所述调节模组一的输入作为所述转移支路2的始端连接至各通流支路1的线路上,所述调节模组二的输出端作为所述转移支路2的末端与多条通流支路1末端相连接;
所述调节模组一包括具有限流电阻的二极管整流桥式组件7;所述调节模组二包括多组相互并列连接的调节支路9,多组所述调节支路9的始端均连接至调节模组一的输出端,多组所述调节支路9的末端分别连接至其相对应的通流支路1的末端上。
作为上述实施例的优化方案,如图2所示,所述调节模组一的具有限流电阻的二极管整流桥式组件7包括IGBT组71、电阻72和二极管Ⅴ73、二极管Ⅵ74、二极管Ⅶ75和二极管Ⅷ76;在所述IGBT组71的线路上串联有电阻72;在所述IGBT组71的两端分别引出两条回路包括左回路和右回路,在左回路上串联设置二极管Ⅴ73和二极管Ⅵ74,在右回路上串联设置二极管Ⅶ75和二极管Ⅷ76,相同回路上的二极管方向相同且不同回路上的二极管方向相反;所述左回路中二极管Ⅴ73和二极管Ⅵ74的中点作为输入端连接转移支路2的线路上,所述右回路中二极管Ⅶ75和二极管Ⅷ76的中点作为输出端连接转移支路2的线路上。能够提高直流断路器的高效运行,保证直流断路器保护过程的安全可靠运行。
所述IGBT组71包括至少一个IGBT管相互串联;保证转移过程的精确操控。
作为上述实施例的优化方案,所述调节支路9为包括机械开关91和二极管整流桥式组件92,机械开关91和二极管整流桥式组件92串联设置在调节支路9的线路上。
作为上述实施例的优化方案,所述通流支路的二极管整流桥式组件6和调节支路的二极管整流桥式组件92的结构相同;
如图3所示,所述二极管整流桥式组件6包括二极管Ⅰ61、二极管Ⅱ62、二极管Ⅲ63、二极管Ⅳ64和IGBT管65,在所述IGBT管65的两端分别引出两条回路包括回路一和回路二,在回路一上串联设置二极管Ⅰ61和二极管Ⅱ62,在回路二上串联设置二极管Ⅲ63和二极管Ⅳ64,相同回路上的二极管方向相同且不同回路上的二极管方向相反;所述回路一中二极管Ⅰ61和二极管Ⅱ62的中点作为输入端,所述回路二中二极管Ⅲ63和二极管Ⅳ64的中点作为输出端。通过二极管整流桥式组件6的设定,在使用少量IGBT的同时能够提高直流断路器的高效且精确的运行。
作为上述实施例的优化方案,所述吸能支路3包括氧化锌避雷装置8,所述为氧化锌避雷装置8设置在吸能支路3的线路上。其特点为正常时阻抗很大,一旦达到某个电压幅值立刻体现零阻抗特性。
为配合本发明装置的实现,基于相同的发明构思,如图4-6所示,本发明还提供了一种混合直流断路器及其保护方法,所述混合直流断路器的保护过程包括故障检测阶段和动作阶段:
S100,当输电线路正常运行时:通流支路1的机械开关5和二极管整流桥式组件6闭合,转移支路2的调节模组一为断开状态且调节模组二导通状态,输电线的电流经通流支路1流过混合直流断路器;
S200,当输电线路发生故障时:
S201,混合直流断路器进入故障保护阶段:由线路检测装置将故障信号发送给混合直流断路器后,混合直流断路器获得故障信号;并将所述故障信号作为直流断路器动作的起始信号;
S202,混合直流断路器进入动作阶段:
接通转移支路2,将转移支路2投入故障回路,故障电流由通流支路1向转移支路2转移;转移完成后,断开通流支路1的机械开关5;
断开转移支路2后,所述吸能支路3接通,输电线故障电流经吸能支路3流过混合直流断路器;
故障输电线路开断,混合直流断路器两端电压被限制为正常额定电压,通过机械开关隔离正常线路与故障线路。
在图5和图6中表示,可以看出,在运行时能够实现潮流为正或负两种方向时,均可以适用。
作为上述实施例的优化方案,在所述故障保护阶段中:在混合直流断路器接收到故障后的固定时间段内,不将电阻72投入故障回路,故障检测正常运行。保证检测准确度。所述固定时间段为3ms。
作为上述实施例的优化方案,当混合直流断路器进入动作阶段,转移支路2接通后,此时电阻72投入故障回路中,故障电流经电阻72流过回路,故障电流峰值被限制。
所述混合直流断路器进入动作阶段的开关动作顺序为:
(1)所述通流支路1的二极管整流桥式组件6切断,所述转移支路2的调节模组一中具有限流电阻的二极管整流桥式组件7闭合导通,调节模组二中与故障线路相连的调节支路保持闭合,且连接至非故障线路的调节支路的二极管整流桥式组件92断开,故障电流向转移支路2转移;将电阻72接入故障回路,触发限流作用;
(2)当电流完全转移至转移支路2后,通流支路1的机械开关5在零电流模式下断开,非故障线路的调节支路的机械开关91在零电流模式下断开;
(3)当所有断开的机械开关5达到足够开距时,断开所述转移支路2的调节模组一中具有限流电阻的二极管整流桥式组件7,断开调节模组二中与故障线路相连的调节支路的二极管整流桥式组件92;此时电压幅值大幅度增加,吸能支路3导通,由吸能支路3导通吸收多余能量。
在具体实施过程中,所述混合直流断路器开关动作的工作时序如图7所示:
在t<to时间,内线路流过的电流为i1;
在to时刻,直流系统发生故障,通流支路1流过的电流开始成比例增加;
在t=t1时刻,混合直流断路器接收到故障信号,该通流路径断开;同时调节模组一闭合,调节模组二中故障线路的调节支路闭合且连接至非故障线路的调节支路断开,通流支路的电流开始下降,转移支路2的电流开始由零快速增大;
t=t2时刻,通流支路的支路电流完全变为零,故障电流全部经转移支路2流过;
t=t3时刻,转移支路2中调节模组一和调节模组二中调节支路全部断开,转移支路2电流快速由峰值降为零;
t=t4时刻,吸能支路3导通,故障电流经吸能支路3流过混合直流断路器;
t=t6时刻,完成故障线路开断,混合直流断路器两端电压被限制为正常额定电压,故障被隔离。
在具体实施时,将本发明提出的混合直流断路器和传统混合直流断路器进行对比可以看出:
实施例:在一个直流输电网共14条直流母线和19条输电线:
当采用传统混合直流断路器,由于直流输电网共19条线路,每条线路两端需要一个混合直流断路器开断线路,则整个直流输电网共需要38a+38b个IGBT;
当采用本发明提出的混合直流断路器时,每条直流母线仅需一条转移支路2,且每条输电线进需要一个混合直流断路器,IGBT使用数量大幅减小,则整个直流输电网仅需7a+19b个IGBT。
因此,在直流输电网中,在直流母线出线回数越多时,采用本发明提出的合直流断路器的经济性越好,对构建直流电网具有重要的工程意义。
为验证转移支路串联附加电阻的特性,在±320KV等级的伪双极直流输电网中设置双极短路故障,故障线路为BA-1BA2。其中,BA-1BA2线路的电阻R=2.1Ω、L=0.123H,线路两端分别串联0.1H电感。故障在t=2s时刻发生,t=2.003ms时刻断路器动作,转移支路附加电阻开始限流。
图8所示为BA-1BA2线路发生双极短路故障时断路器动作过程中线路故障电流的仿真波形。采用传统混合DCCB时,故障电流峰值大约为7.2kA。当在转移支路串联附加电阻后,在t=2.003ms以前故障电流为正常趋势,线路具有良好的灵敏性,继电保护装置能根据故障电流的变化快速的识别故障发生,且线路的故障电流峰值被限制。
转移支路附加不同大小的电阻,故障电流上升的速度及峰值都不同。分别取阻值为50Ω、30Ω、10Ω的电阻串联在转移支路,如图9所示,阻值为50Ω时故障电流曲线最平缓、峰值最小,阻值为10Ω时曲线最陡,峰值最大。因此,附加的电阻阻值越大时,故障电流上升速率越小,故障电流的峰值越小。
通过上述实验验证,证明了采用本发明提出的混合直流断路器可以在不影响故障检测的同时降低故障线路电流峰值,减少断路器开断容量。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种混合直流断路器,其特征在于,包括多条通流支路(1)、一条转移支路(2)和一条吸能支路(3),多条所述通流支路(1)通过各自的连接端口并列连接至直流母线(4)分支的各输电线路上;所述转移支路(2)的始端连接至各通流支路(1)的线路上,且所述转移支路(2)的末端与多条通流支路(1)末端相连接,使多条通流支路(1)公用一条转移支路(2);所述吸能支路(3)并联在所述转移支路(2)上;
所述通流支路(1)包括机械开关(5)和二极管整流桥式组件(6),机械开关(5)和二极管整流桥式组件(6)串联设置在通流支路(1)的线路上;
所述转移支路(2)包括调节模组一和调节模组二,所述调节模组一和调节模组二相互串联,所述调节模组一的输入作为所述转移支路(2)的始端连接至各通流支路(1)的线路上,所述调节模组二的输出端作为所述转移支路(2)的末端与多条通流支路(1)末端相连接;
所述调节模组一包括具有限流电阻的二极管整流桥式组件(7);所述调节模组二包括多组相互并列连接的调节支路(9),多组所述调节支路(9)的始端均连接至调节模组一的输出端,多组所述调节支路(9)的末端分别连接至其相对应的通流支路(1)的末端上。
2.根据权利要求1所述的一种混合直流断路器,其特征在于,所述调节模组一的具有限流电阻的二极管整流桥式组件(7)包括IGBT组(71)、电阻(72)和二极管Ⅴ(73)、二极管Ⅵ(74)、二极管Ⅶ(75)和二极管Ⅷ(76);在所述IGBT组(71)的线路上串联有电阻(72);在所述IGBT组(71)的两端分别引出两条回路包括左回路和右回路,在左回路上串联设置二极管Ⅴ(73)和二极管Ⅵ(74),在右回路上串联设置二极管Ⅶ(75)和二极管Ⅷ(76),相同回路上的二极管方向相同且不同回路上的二极管方向相反;所述左回路中二极管Ⅴ(73)和二极管Ⅵ(74)的中点作为输入端连接转移支路(2)的线路上,所述右回路中二极管Ⅶ(75)和二极管Ⅷ(76)的中点作为输出端连接转移支路(2)的线路上。
3.根据权利要求2所述的一种混合直流断路器,其特征在于,所述IGBT组(71)包括至少一个IGBT管相互串联。
4.根据权利要求3所述的一种混合直流断路器,其特征在于,所述调节支路(9)为包括机械开关(91)和二极管整流桥式组件(92),机械开关(91)和二极管整流桥式组件(92)串联设置在调节支路(9)的线路上。
5.根据权利要求4所述的一种混合直流断路器,其特征在于,所述通流支路的二极管整流桥式组件(6)和调节支路的二极管整流桥式组件(92)的结构相同;
所述二极管整流桥式组件包括二极管Ⅰ(61)、二极管Ⅱ(62)、二极管Ⅲ(63)、二极管Ⅳ(64)和IGBT管(65),在所述IGBT管(65)的两端分别引出两条回路包括回路一和回路二,在回路一上串联设置二极管Ⅰ(61)和二极管Ⅱ(62),在回路二上串联设置二极管Ⅲ(63)和二极管Ⅳ(64),相同回路上的二极管方向相同且不同回路上的二极管方向相反;所述回路一中二极管Ⅰ(61)和二极管Ⅱ(62)的中点作为输入端,所述回路二中二极管Ⅲ(63)和二极管Ⅳ(64)的中点作为输出端。
6.根据权利要求1-4中任一所述的一种混合直流断路器,其特征在于,所述吸能支路(3)包括氧化锌避雷装置(8),所述为氧化锌避雷装置(8)设置在吸能支路(3)的线路上。
7.一种混合直流断路器的保护方法,其特征在于,所述混合直流断路器的保护过程包括故障检测阶段和动作阶段:
S100,当输电线路正常运行时:通流支路(1)的机械开关(5)和二极管整流桥式组件(6)闭合,转移支路(2)调节模组一为断开状态且调节模组二导通状态,输电线的电流经通流支路(1)流过混合直流断路器;
S200,当输电线路发生故障时:
S201,混合直流断路器进入故障保护阶段:由线路检测装置将故障信号发送给混合直流断路器后,混合直流断路器获得故障信号;并将所述故障信号作为直流断路器动作的起始信号;
S202,混合直流断路器进入动作阶段:
接通转移支路(2),将转移支路(2)投入故障回路,故障电流由通流支路(1)向转移支路(2)转移;转移完成后,断开通流支路(1)的机械开关(5);
断开转移支路(2)后,所述吸能支路(3)接通,输电线故障电流经吸能支路(3)流过混合直流断路器;
故障输电线路开断,混合直流断路器两端电压被限制为正常额定电压,通过机械开关隔离正常线路与故障线路。
8.根据权利要求7所述的一种混合直流断路器的保护方法,其特征在于,在所述故障保护阶段中:在混合直流断路器接收到故障后的固定时间段内,不将电阻(72)投入故障回路,故障检测正常运行。
9.根据权利要求7所述的一种混合直流断路器的保护方法,其特征在于,当混合直流断路器进入动作阶段,转移支路(2)接通后,此时电阻(72)投入故障回路中,故障电流经电阻(72)流过回路,故障电流峰值被限制。
10.根据权利要求7所述的一种混合直流断路器的保护方法,其特征在于,所述混合直流断路器进入动作阶段的开关动作顺序为:
(1)所述通流支路(1)的二极管整流桥式组件(6)切断;所述转移支路(2)的调节模组一中具有限流电阻的二极管整流桥式组件(7)闭合导通,调节模组二中与故障线路相连的调节支路保持闭合,且连接至非故障线路的调节支路的二极管整流桥式组件(92)断开,故障电流向转移支路(2)转移;将电阻(72)接入故障回路,触发限流作用;
(2)当电流完全转移至转移支路(2)后,通流支路(1)的机械开关(5)在零电流模式下断开,非故障线路的调节支路的机械开关(91)在零电流模式下断开;
(3)当所有断开的机械开关达到足够开距时,断开所述转移支路(2)的调节模组一中具有限流电阻的二极管整流桥式组件(7),断开调节模组二中与故障线路相连的调节支路的二极管整流桥式组件(92);此时电压幅值大幅度增加,吸能支路(3)导通,由吸能支路(3)导通吸收多余能量。
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