CN113013839A - 一种发电机出口大容量快速断路器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种发电机出口大容量快速断路器，所述发电机出口断路器三相结构相同且独立。以一相为例有额定通流模块、转移模块、限流模块、快速开断模块。所述转移、限流、快速开断模块串联后与额定通流模块并联。所述转移模块由磁耦合与电力电子组件串联。所述限流模块与电力电子组件并联。所述额定通流模块由快速断路器组成。当系统短路故障时，额定通流模块打开，电流转至转移模块，限流模块限流，快速开断模块完成电流开断。本发明提出大容量快速断路器方案解决了电力电子器件超大电流关断问题，显著提高开断能力，避免使用更高功率电力电子器件降低成本，使得所述断路器具备通流容量大，散热好，短路电流关断能力强，可靠性高，快速限流能力。

Description

一种发电机出口大容量快速断路器

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，尤其涉及一种发电机出口大容量快速断路器，通过设计转移模块、限流模块以及快速开断模块开发了一种关断能力强，可靠性高，实现快速限流的大容量快速断路器。

背景技术

传统发电机出口断路器通常为六氟化硫断路器，六氟化硫断路器存在开断时间长，短路电流峰值过大，进而造成较大的系统冲击，对系统内其他元器件容易造成不可估量的损失。随着供电系统的进一步发展，需要开断的电流等级不断提高，这对发电机出口断路器的关断能力提出了更高的要求，传统六氟化硫断路器存在的弊端更加显现，不可忽视。在这种应用背景下，发电机出口断路器必须具备超大电流关断能力，可靠性高、快速限流等特点。因此，本发明提出了一种新型的发电机出口大容量快速断路器，包括转移模块、限流模块以及快速开断模块，可实现短路电流的快速限流和开断，适用于大容量发电机出口短路故障的快速保护。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足或缺陷，本发明的目的在于提供一种新型的发电机出口大容量快速断路器。通过对转移模块、限流模块以及快速开断模块的设计，利用磁耦合模块换流到电力电子组件，利用电流转移过程电力电子器件暂态通断给吸收电容存储电压；当电力电子器件需要关断超大电流时，先控制半控型器件放电，辅助电流转移，并最终通过限流模块将电流限制在一定大小后通过快速开断模块开断。解决了电力电子器件超大电流关断的问题，显著提高开断能力，避免使用更高功率电力电子器件，降低制造成本，使得所述发电机出口大容量快速断路器具备，通流容量大，散热好，短路电流开断关断能力强，可靠性高，实现快速限流的能力。

本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

本发明的一方面，一种发电机出口大容量快速断路器，所述发电机出口断路器的三相结构相同，以其中一相为例，包括额定通流模块、转移模块、限流模块、快速开断模块这四个部分。所述转移模块、限流模块、快速开断模块串联后与额定通流模块并联。所述转移模块由磁耦合模块与电力电子组件串联组成。所述磁耦合模块原边为多个串联，副边为一个或多个串并联的结构。所述限流模块与电力电子组件并联，可以是并联在每个电力电子组件两端或者整个电力电子组件两端。所述电力电子组件由缓冲吸收支路、二极管、全控型电力电子器件，可以是电力电子器件级联或桥式串联组成。所述快速开断模块由快速断路器组成，其断口灭弧介质可以为真空，六氟化硫，或者环保灭弧介质，断口可以为一个或多个的串并联。当系统发生短路故障时，额定通流模块打开，电流转至转移模块，限流模块完成限流，最终由快速开断模块完成电流开断。所述额定通流模块组成电路1。所述转移模块包括磁耦合模块及电力电子组件部分。所述磁耦合模块包括副边电路2及原边电路3，原边串联了半控型电力电子器件。所述磁耦合模块原边为多个串联，副边为一个或多个串并联的结构。所述电力电子组件部分由吸收缓冲支路、二极管、全控型电力电子器件并联，可以是电力电子器件级联或桥式串联组成。所述二极管包括二极管VD1，VD2，VD3，VD4组成的电路4，5，6，7；所述全控型电力电子器件组成的电路8。所述吸收缓冲支路包括二极管组成的电路9，电容组成的电路11，半控型器件组成的电路10；所述限流模块的限流电阻组成的电路12，所述快速开断模块的快速断路器组成的电路13。

其中：所述电路1与磁耦合电路2具有第一端点，电路1与断口13具有第二端点。所述电路2与二极管电路4，6及限流模块的限流电阻12并联之间具有第三端点。所述二极管电路4，5，9与半控型器件A2之间具有第四端点。电容电路11与全控型器件电路8，二极管6，7之间具有第五端点。所述缓冲吸收支路电容电路11与二极管9和半控型器件电路10并联后具有第六端点。二极管电路5，7与电流模块的限流电阻12、断口13具有第七端点。

其中，优选地，所述额定通流模块由快速断路器组成，其断口灭弧介质可以为真空，六氟化硫，或者环保灭弧介质，断口可以为一个或多个的串并联。

所述磁耦合模块原边为多个串联，副边为一个或多个串并联的结构。

所述快速开断模块的快速断路器，其断口灭弧介质可以为真空，六氟化硫，或者环保灭弧介质，断口可以为一个或多个的串并联。

所述限流模块的限流电阻为绕线电阻、膜电阻、水泥电阻、碳电阻、氧化锌电阻一个或任意多个的串并联组合，可以是并联在每个电力电子组件两端或者整个电力电子组件两端。

所述电容C包括但不限于薄膜电容、有机介质电容、无机介质电容、电热电容和空气介质电容中的任意一个或者多个的组合。二极管D为不可控的单向导通功率半导体器件或其组合，包括但不限于电力二极管、肖特基二极管中的任意一个或者任意多个的组合。

所述半控型电力电子器件A2，A3为具有电流关断能力的半控型电力电子器件，包括但不限于晶闸管、IGBT、IGCT、IEGT中的任意一个或者任意多个的组合。

所述全控型电力电子器件A1可以为具有电流关断能力的全控型电力电子器件，包括但不限于MOSFET、IGCT、IGBT、IEGT和GTO中的任意一个或者任意多个的组合。

根据本发明的另一方面，一种发电机出口大容量快速断路器在关断超大电流从S1流向S2的控制方法：

步骤0：系统电流从进线端S1流入，流过额定通流模块后从出线端S2流出。

步骤1：当系统产生短路故障，电流开始上升至几百kA后下降，直到电流减少至一定大小时，额定通流模块开始动作，触头分离，进入燃弧阶段。此时并未打开，电流仍从额定通流模块流过。

步骤2：当机械触头间建立起足够的弧压后，触发磁耦合模块的半控型电力电子器件并同时导通全控型电力电子器件，电流向转移模块开始转移，电流流经二极管VD1，VD4以及全控型电力电子器件A1。

步骤3：当全控型电力电子器件的电流上升至一定值后，关断全控型电力电子器件，此时电流向缓冲吸收电路转移，电流流向二极管VD5，电容C，缓冲吸收电路的电容得以充电。

步骤4：间隔一段时间后，缓冲吸收电路的电容充电完成，全控型电力电子器件再次导通，此时电流再次向全控型电力电子器件进行转移，电流流经全控型电力电子器件A1，电流继续上升，直到电流完全转移至全控型电力电子器件后，由于电流过零熄弧，额定通流模块完成打开。

步骤5：触发缓冲吸收支路的半控型电力电子器件导通，电流流经二极管VD1，VD4，电容C以及全控型电力电子器件A1、半控型电力电子器件A2，缓冲吸收支路的电容放电至极性反转。

步骤6：缓冲吸收支路的电容极性反转后通过缓冲吸收支路二极管VD5继续放电，电流反向注入全控型电力电子器件A1，全控型电力电子器件电流逐渐转移至缓冲吸收支路，缓冲吸收支路电流不断增大。

步骤7：全控型电力电子器件关断，系统电流全部转移至缓冲吸收支路，流经二极管VD1，VD4，VD5以及电容C。最后，电流向限流模块转移。

步骤8：当系统电流全部转移至限流模块后，电压被限制在一定值，经历交流电流的一个半波后通过快速开断模块的快速断路器打开，开断过程完成。

本发明的又一方面，一种发电机出口大容量快速断路器在关断超大电流从S2流向S1的控制方法：

步骤0：系统电流从进线端S2流入，流过额定通流模块后从出线端S1流出。

步骤1：当系统产生短路故障，电流开始上升至几百kA后下降，直到电流减少至一定大小时，额定通流模块开始动作，触头分离，进入燃弧阶段。此时额定通流模块并未打开，电流仍从额定通流模块流过。

步骤2：当机械触头间建立起足够的弧压后，触发磁耦合模块的半控型电力电子器件并同时导通转移模块的全控型电力电子器件，电流向转移模块开始转移，电流流经二极管VD2，VD3以及全控型电力电子器件A1。

步骤3：当全控型电力电子器件的电流上升至一定值后，关断全控型电力电子器件，此时电流向缓冲吸收电路转移，电流流向二极管VD5，电容C，缓冲吸收电路的电容得以充电。

步骤4：间隔一段时间后，缓冲吸收电路的电容充电完成，全控型电力电子器件再次导通，此时电流再次向全控型电力电子器件进行转移，电流流经全控型电力电子器件A1，电流继续上升，直到电流完全转移至全控型电力电子器件后，由于电流过零熄弧，额定通流模块完成打开。

步骤5：触发缓冲吸收支路的半控型电力电子器件导通，电流流经二极管VD2，VD3，电容C以及全控型电力电子器件A1、半控型电力电子器件A2，缓冲吸收支路的电容放电至极性反转。

步骤6：缓冲吸收支路的电容极性反转后通过缓冲吸收支路二极管VD5继续放电，电流反向注入全控型电力电子器件A1，全控型电力电子器件电流逐渐转移至缓冲吸收支路，缓冲吸收支路电流不断增大。

步骤7：全控型电力电子器件关断，系统电流全部转移至缓冲吸收支路，流经二极管VD2，VD3，VD5以及电容C。最后，电流向限流模块转移。

步骤8：当系统电流全部转移至限流模块后，电压被限制在一定值，经历交流电流的一个半波后通过快速开断模块的快速断路器打开，开断过程完成。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明：

图1是根据本发明一个实施例的发电机出口大容量快速断路器的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的断路器中一相电流从S1流向S2时的结构示意图。

图3是根据本发明一个实施例的断路器中一相电流从S1流向S2时的电流流向简化结构示意图。

图4是根据本发明一个实施例的发电机出口大容量快速断路器分断其中一相电流的发电机出口电流下降波形示意图。

图5是根据本发明一个实施例的发电机出口大容量快速断路器分断其中一相电流的各支路电流变化曲线图。

图6是根据本发明一个实施例的断路器中一相电流从S2流向S1时的电流流向简化结构示意图。

图7是根据本发明第一个实施例的断路器中一相电路的磁耦合模块的具体结构示意图。

图8是根据本发明第二个实施例的断路器中一相电路的限流模块的具体结构示意图。

图9是根据本发明第三个实施例的断路器中一相电路的额定通流模块的具体结构示意图

图10是根据本发明第四个实施例的断路器中一相电路的具体结构示意图。

图11是根据本发明第五个实施例的断路器中一相电路的具体结构示意。

图12是根据本发明第六个实施例的断路器中一相电路的具体结构示意图。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图1-12，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

以下详细描述实际上仅是示例性的而并不意欲限制应用和使用。此外，并不意欲受以上技术领域、背景、简要概述或以下详细描述中呈现的任何明确或暗示的理论约束。除非明确地具有相反的描述，否则词语“包括”及其不同的变型应被理解为隐含包括所述的部件但不排除任意其他部件。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

图1为本发明的一个实施例的发电机出口大容量快速断路器的结构示意图，本发明实施例将结合图1进行具体说明。

如图1所示，本发明的一个实施例提供一种发电机出口大容量快速断路器，所述发电机出口断路器的三相结构相同，以其中一相为例，包括额定通流模块、转移模块、限流模块、快速开断模块这四个部分。所述转移模块、限流模块、快速开断模块串联后与额定通流模块并联。所述转移模块由磁耦合模块与电力电子组件串联组成。所述磁耦合模块原边为多个串联，副边为一个或多个串并联的结构。所述限流模块与电力电子组件并联，可以是并联在每个电力电子组件两端或者整个电力电子组件两端。所述电力电子组件由缓冲吸收支路、二极管、全控型电力电子器件组成，可以是电力电子器件级联或桥式串联组成。所述快速开断模块由快速断路器组成，其断口灭弧介质可以为真空，六氟化硫，或者环保灭弧介质，断口可以为一个或多个的串并联。当系统发生短路故障时，额定通流模块打开，电流转至转移模块，限流模块完成限流，最终由快速开断模块完成电流开断。

图2是根据本发明一个实施例的断路器中一相电流从S1流向S2时的结构示意图。图3是根据本发明一个实施例的断路器中一相电流从S1流向S2时的电流流向简化结构示意图。其中imain为额定通流模块电流，i2为转移模块的电流，ig为全控型电力电子器件电流，ic为缓冲吸收支路电容C的电流，iR为限流模块中限流电阻的电流。

图4(a)是根据本发明一个实施例的发电机出口大容量快速断路器分断其中一相电流的发电机出口在没有断路器情况下的预期电流下降波形示意图。图4(b)在发电机出口分断电流下降波形示意图。图4(a)中，发电机出口电流在没有断路器分断的情况下，电流按照短路电流大小没有下降，而图4(b)中，t0-t1电流增长后下降到100kA左右，断路器开始动作，t2时刻电流下降到最小值，随后电流转移到限流模块的限流电阻上，达到正常电流值大小。

下文将结合图3，图5说明本发明一个实施例的断路器开断短路电流过程中其中一相电流从S1流向S2时的电流变化过程，以更清晰地描述开断过程。图5是发电机电流下降至断路器开断时的电流波形示意图。图6为电流从右向左时的电流流向简化示意图，需要指出的是，本发明一个实施例的断路器电流流向为左时与电流流向为右时的开断过程中各支路电流波形除方向相反外完全一致，故不再赘述电流流向为左时开断过程中的电流波形。

电流从S1流向S2时的开断过程：

1.如图3(a)所示正常通流状态下，系统电流从进线端S1流入，经过额定通流模块后从出线端S2流出，对应图5中短路电流开断的t0时刻之前。

2.如图3(b)所示，当系统产生短路故障，电流开始上升至几百kA后下降，直到电流减少至一定大小时，额定通流模块开始动作，触头分离，进入燃弧阶段。对应图5中t0-t1时刻，此时额定通流模块并未打开，电流仍从额定通流模块流过。当机械触头间建立起足够的弧压后，触发磁耦合模块的半控型电力电子器件并同时导通转移模块的全控型电力电子器件，电流向转移模块开始转移，电流流经二极管VD1，VD4以及全控型电力电子器件。对应图5中t1-t2时刻。

3.如图3(c)所示，当全控型电力电子器件的电流上升至一定值后，关断全控型电力电子器件，此时电流向缓冲吸收电路转移，电流流向二极管VD5，电容C，缓冲吸收电路的电容得以充电。对应图5中t2-t3时刻。

4.如图3(d)所示，t3时刻，缓冲吸收电路的电容充电完成，全控型电力电子器件再次导通，此时电流再次向全控型电力电子器件进行转移，电流继续上升，直到电流完全转移至全控型电力电子器件后，由于电流过零熄弧，即对应图5中t4时刻，额定通流模块在此时刻之后完成打开。

5.如图3(e)所示，一段时刻后对应图5中t5时刻触发缓冲吸收支路的半控型电力电子器件导通，电流流经二极管VD1，VD4，电容C以及全控型电力电子器件、半控型电力电子器件，缓冲吸收支路的电容放电至极性反转，即图5中t6时刻。

6.如图3(f)所示，对应图5中t6时刻，缓冲吸收支路的电容极性反转后通过缓冲吸收支路二极管VD5继续放电，电流反向注入全控型电力电子器件，全控型电力电子器件电流逐渐转移至缓冲吸收支路，缓冲吸收支路电流不断增大。

7.如图3(g)所示，图5中t7时刻，全控型电力电子器件关断，系统电流全部转移至缓冲吸收支路，流经二极管VD1，VD4，VD5以及电容C。

8.如图3(h)所示，对应图5中t8时刻，电流向限流模块转移。当系统电流全部转移至限流模块，经历交流电流的一个半波后通过快速开断模块的快速断路器打开，随后断口断路器打开，开断过程完成。

图7是根据本发明第一个实施例的断路器中一相电路的磁耦合模块的具体结构示意图，其中图7(a)为磁耦合原边6个串联、副边6个并联的结构，以及图7(b)原边6个串联、副边2个串联后3个并联的结构。图8是根据本发明第二个实施例的断路器中一相电路的限流模块的具体结构示意图，其中图8(a)为限流电阻并联在每个电力电子组件两端，图8(b)为限流电阻并联在整个电力电子组件的两端。图9是根据本发明第三个实施例的断路器中一相电路的额定通流模块的具体结构示意图，其中图9(a)中快速断路器可以是一个或多个SF6断路器并联并和真空断路器并联的结构；图9(b)中快速断路器可以是一个或多个空气断路器并联并和真空断路器并联的结构；

图10(a)为根据本发明的一个6个额定通流模块串联、6个磁耦合模块并联、15个电力电子串联、6个断路器并联的具体实施例四。图10(b)为额定通流模块6个断口和6个磁耦合模块的一一对应的立体连接方式，这种接线方式可以极大程度上缩短线路，保证杂散电感达到最小值，在图11，图12中也具有这种额定通流模块和磁耦合模块的连接方式，后文不再赘述。图10、图11、图12在电力电子串联部分引入耦合电感，有利于电路均流。图11为根据本发明的一个6个额定通流模块断口并联、6个磁耦合模块并联、15个限流电阻串联的具体实施例五。图12为根据本发明的一个6个额定通流模块断口并联、6个磁耦合模块并联、15个IGCT串联，可以减少二极管数量的具体实施例六。

因此，综上所述，本发明提出了具备关断能力强，可靠性高，实现快速限流的发电机出口大容量快速断路器的方法。

通过对转移模块、限流模块以及快速开断模块的设计，利用磁耦合模块换流到电力电子组件，利用电流转移过程电力电子器件暂态通断给吸收电容存储电压；当电力电子器件需要关断超大电流时，先控制半控型器件放电，辅助电流转移。并最终通过限流模块将电流限制在一定大小后通过快速开断模块开断。解决了电力电子器件超大电流关断的问题，显著提高开断能力，避免使用更高功率电力电子器件，降低制造成本，使得所述发电机出口大容量快速断路器具备，通流容量大，散热好，短路电流开断关断能力强，可靠性高，实现快速限流的能力。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (3)

1.一种发电机出口大容量快速断路器，所述发电机出口断路器的三相结构相同，以其中一相为例，包括额定通流模块、转移模块、限流模块、快速开断模块这四个部分。所述转移模块、限流模块、快速开断模块串联后与额定通流模块并联。所述转移模块由磁耦合模块与电力电子组件串联组成。所述磁耦合模块原边为多个串联，副边为一个或多个串并联的结构。所述限流模块与电力电子组件并联，可以是并联在每个电力电子组件两端或者整个电力电子组件两端。所述电力电子组件由缓冲吸收支路、二极管、全控型电力电子器件组成，可以是电力电子器件级联或桥式串联组成。所述额定通流模块由快速断路器组成，其断口灭弧介质可以为真空，六氟化硫，或者环保灭弧介质，断口可以为一个或多个的串并联。当系统发生短路故障时，额定通流模块打开，电流转至转移模块，限流模块完成限流，最终由快速开断模块完成电流开断。其特征在于

(1)所述额定通流模块组成电路1。

(2)所述转移模块包括磁耦合模块及电力电子组件部分。

(3)所述磁耦合模块包括副边电路2及原边电路3，原边串联了半控型电力电子器件。所述磁耦合模块原边为多个串联，副边为一个或多个串并联的结构。

(4)所述电力电子组件部分由吸收缓冲支路、二极管、全控型电力电子器件，可以是电力电子器件级联或桥式串联组成，并联电抗之间通过耦合电抗器来自均流。

(5)所述二极管包括二极管VD1，VD2，VD3，VD4组成的电路4，5，6，7；所述全控型电力电子器件组成的电路8。

(6)所述吸收缓冲支路包括二极管组成的电路9，电容组成的电路11，半控型器件组成的电路10。

(7)所述限流模块的限流电阻组成的电路12，可以是并联在每个电力电子组件两端或者整个电力电子组件两端。

(8)所述快速开断模块的快速断路器组成电路13。

(9)其中：所述电路1与磁耦合电路2具有第一端点，电路1与断口13具有第二端点。所述电路2与二极管电路4，6及电流限制电路12并联之间具有第三端点。所述二极管电路4，5，9与半控型器件A2之间具有第四端点。电容电路11与全控型器件电路8，二极管6，7之间具有第五端点。所述缓冲吸收支路电容电路11与二极管9和半控型器件电路10并联后具有第六端点。二极管电路5，7与电流限制模块的限流电阻12、断口13具有第七端点。

(10)其中，优选地，所述额定通流模块由快速断路器组成，其断口灭弧介质可以为真空，六氟化硫，或者环保灭弧介质，断口可以为一个或多个的串并联。所述磁耦合模块原边为多个串联，副边为一个或多个串并联的结构。所述快速开断模块由快速断路器组成，其断口灭弧介质可以为真空，六氟化硫，或者环保灭弧介质，断口可以为一个或多个的串并联。所述限流模块的限流电阻为绕线电阻、膜电阻、水泥电阻、碳电阻、氧化锌电阻一个或任意多个的串并联组合，可以是并联在每个电力电子组件两端或者整个电力电子组件两端。所述电容C包括但不限于薄膜电容、有机介质电容、无机介质电容、电热电容和空气介质电容中的任意一个或者多个的组合。二极管D为不可控的单向导通功率半导体器件或其组合，包括但不限于电力二极管、肖特基二极管中的任意一个或者任意多个的组合。所述半控型电力电子器件A2，A3为具有电流关断能力的半控型电力电子器件，包括但不限于晶闸管、IGBT、IGCT、IEGT中的任意一个或者任意多个的组合。所述全控型电力电子器件A1可以为具有电流关断能力的全控型电力电子器件，包括但不限于MOSFET、IGCT、IGBT、IEGT和GTO中的任意一个或者任意多个的组合。

2.所述一种发电机出口大容量快速断路器在关断超大电流从S1流向S2的控制方法：

步骤0：系统电流从进线端S1流入，流过额定通流模块后从出线端S2流出。

步骤1：当系统产生短路故障，电流开始上升至几百kA后下降，直到电流减少至一定大小时，额定通流模块开始动作，触头分离，进入燃弧阶段。此时额定通流模块并未打开，电流仍从额定通流模块流过。

步骤2：当机械触头间建立起足够的弧压后，触发磁耦合模块的半控型电力电子器件并同时导通全控型电力电子器件，电流向转移模块开始转移，电流流经二极管VD1，VD4以及全控型电力电子器件A1。

步骤3：当全控型电力电子器件的电流上升至一定值后，关断全控型电力电子器件，此时电流向缓冲吸收电路转移，电流流向二极管VD5，电容C，缓冲吸收电路的电容得以充电。

步骤4：间隔一段时间后，缓冲吸收电路的电容充电完成，全控型电力电子器件再次导通，此时电流再次向全控型电力电子器件进行转移，电流流经全控型电力电子器件A1，电流继续上升，直到电流完全转移至全控型电力电子器件后，由于电流过零熄弧，额定通流模块完成打开。

步骤5：触发缓冲吸收支路的半控型电力电子器件导通，电流流经二极管VD1，VD4，电容C以及全控型电力电子器件A1、半控型电力电子器件A2，缓冲吸收支路的电容放电至极性反转。

步骤6：缓冲吸收支路的电容极性反转后通过缓冲吸收支路二极管VD5继续放电，电流反向注入全控型电力电子器件A1，全控型电力电子器件电流逐渐转移至缓冲吸收支路，缓冲吸收支路电流不断增大。

步骤7：全控型电力电子器件关断，系统电流全部转移至缓冲吸收支路，流经二极管VD1，VD4，VD5以及电容C。最后，电流向限流模块转移。

步骤8：当系统电流全部转移至限流模块后，电流被限制在一定值，经历交流电流的一个半波后通过快速开断模块的快速断路器打开，开断过程完成。

3.所述一种发电机出口大容量快速断路器在关断超大电流从S2流向S1的控制方法：

步骤0：系统电流从进线端S2流入，流过额定通流模块后从出线端S1流出。

步骤1：当系统产生短路故障，电流开始上升至几百kA后下降，直到电流减少至一定大小时，额定通流模块开始分闸，触头分离，进入燃弧阶段。此时额定通流模块并未打开，电流仍从额定通流模块流过。

步骤2：当机械触头间建立起足够的弧压后，触发磁耦合模块的半控型电力电子器件并同时导通转移模块的全控型电力电子器件，电流向转移模块开始转移，电流流经二极管VD2，VD3以及全控型电力电子器件A1。

步骤3：当全控型电力电子器件的电流上升至一定值后，关断全控型电力电子器件，此时电流向缓冲吸收电路转移，电流流向二极管VD5，电容C，缓冲吸收电路的电容得以充电。

步骤4：间隔一段时间后，缓冲吸收电路的电容充电完成，全控型电力电子器件再次导通，此时电流再次向全控型电力电子器件进行转移，电流流经全控型电力电子器件A1，电流继续上升，直到电流完全转移至全控型电力电子器件后，由于电流过零熄弧，额定通流模块完成打开。

步骤5：触发缓冲吸收支路的半控型电力电子器件导通，电流流经二极管VD2，VD3，电容C以及全控型电力电子器件A1、半控型电力电子器件A2，缓冲吸收支路的电容放电至极性反转。

步骤6：缓冲吸收支路的电容极性反转后通过缓冲吸收支路二极管VD5继续放电，电流反向注入全控型电力电子器件A1，全控型电力电子器件电流逐渐转移至缓冲吸收支路，缓冲吸收支路电流不断增大。

步骤7：全控型电力电子器件关断，系统电流全部转移至缓冲吸收支路，流经二极管VD2，VD3，VD5以及电容C。最后，电流向限流模块转移。

步骤8：当系统电流全部转移至限流模块后，电压被限制在一定值，经历交流电流的一个半波后通过快速开断模块的快速断路器打开，开断过程完成。

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