CN205693347U - 一种混合式直流断路器 - Google Patents

一种混合式直流断路器 Download PDF

Info

Publication number
CN205693347U
CN205693347U CN201620601949.1U CN201620601949U CN205693347U CN 205693347 U CN205693347 U CN 205693347U CN 201620601949 U CN201620601949 U CN 201620601949U CN 205693347 U CN205693347 U CN 205693347U
Authority
CN
China
Prior art keywords
diode
hybrid
anode
direct current
negative electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201620601949.1U
Other languages
English (en)
Inventor
周月宾
饶宏
许树楷
黄莹
朱喆
魏伟
李巍巍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Power Grid Technology Research Center of China Southern Power Grid Co Ltd
Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Power Grid Technology Research Center of China Southern Power Grid Co Ltd, Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd filed Critical Power Grid Technology Research Center of China Southern Power Grid Co Ltd
Priority to CN201620601949.1U priority Critical patent/CN205693347U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN205693347U publication Critical patent/CN205693347U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种混合式直流断路器，涉及电力电子技术领域，解决了现有混合式直流断路器运行过程中出现的动态均压困难的技术问题。该混合式直流断路器包括直流电抗器和并联连接在所述直流电抗器上的主支路、转移支路以及吸收支路；其中，所述主支路包括串联连接的高速机械开关和负载电流转移电路，所述高速机械开关与所述直流电抗器连接，所述负载电流转移电路包括级联的n1个桥式子电路；所述转移支路包括级联的n2个桥式子电路，其中，n2＞n1。本实用新型可应用于直流输电的直流线路故障清除。

Description

一种混合式直流断路器
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种混合式直流断路器。
背景技术
直流断路器是直流输电领域中清除直流线路故障的重要设备，混合式直流断路器是直流断路器的一个重要发展方向，其中，混合式直流断路器的负载电流转移电路和故障电流切断电路是混合式直流断路器研制中的重点。
目前，负载电流转移电路和故障电流切断电路均由不同数量的绝缘栅双极型晶体管串联而成，由于各绝缘栅双极型晶体管的开关的触发能力不同，因此，在串联的绝缘栅双极型晶体管开关时，会导致动态均压现象的出现。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种混合式直流断路器，用于避免混合式直流断路器运行过程中出现动态均压现象。
为达到上述目的，本实用新型提供一种混合式直流断路器，采用如下技术方案：
该混合式直流断路器包括直流电抗器和并联连接在所述直流电抗器上的主支路、转移支路以及吸收支路；
其中，所述主支路包括串联连接的高速机械开关和负载电流转移电路，所述高速机械开关与所述直流电抗器连接，所述负载电流转移电路包括级联的n1个桥式子电路，n1≥1；
所述转移支路包括级联的n2个桥式子电路，其中，n2>n1。
与现有技术相比，本实用新型提供的混合式直流断路器具有以下有益效果：
在本实用新型提供的混合式直流断路器中，采用了多个级联的桥式子电路来替换现有技术中的多个串联的绝缘栅双极型晶体管，以构成负载电流转移电路和转移支路，因此，在上述混合式直流断路器运行过程中，不会因为多个串联的绝缘栅双极型晶体管的开关的触发能力不同，而导致动态均压现象的出现，有效避免了混合式直流断路器运行过程中出现动态均压现象。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
图1为本实用新型实施例中混合式直流断路器结构示意图；
图2为本实用新型实施例中第一种桥式子电路结构示意图；
图3为本实用新型实施例中第二种桥式子电路结构示意图。
附图标记说明：
1—直流电抗器， 2—主支路， K—高速机械开关，
21—负载电流转移电路， 3—转移支路， 4—吸收支路，
5—桥式子电路， S1—第一开关管， D1—第一二极管，
S2—第二开关管， D2—第二二极管， D3—第三二极管，
D4—第四二极管， C—直流电容器，
P1—输出端， P2—输入端。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
本实用新型实施例提供一种混合式直流断路器，如图1所示，该混合式直流断路器包括：直流电抗器1和并联连接在直流电抗器1上的主支路2、转移支路3以及吸收支路4；其中，主支路2包括串联连接的高速机械开关K和负载电流转移电路21，高速机械开关K与直流电抗器1连接，负载电流转移电路21包括级联的n1个桥式子电路5，n1≥1；转移支路3包括级联的n2个桥式子电路5，其中，n2>n1。
在使用上述混合式直流断路器过程中，当直流输电线路中没有故障时，电流通过直流电抗器1和主支路2流出，当直流输电线路中出现故障时，首先关断主支路2中的所有开关管(转移支路的所有开关管闭合)，电流由主支路2转移至转移支路3(即故障电流切断电路)，然后关断转移支路3中的所有开关管，电流由转移支路3转移至吸收支路4，最终电流在吸收支路4逐渐衰减至0，从而达到直流故障清除的目标。
在本实用新型实施例提供的混合式直流断路器中，由于采用了多个级联的桥式子电路5来替换现有技术中的多个串联的绝缘栅双极型晶体管，以构成负载电流转移电路21和转移支路3，因此，在上述混合式直流断路器运行过程中，不会因为多个串联的绝缘栅双极型晶体管的开关的触发能力不同，而导致动态均压现象的出现，有效避免了混合式直流断路器运行过程中出现动态均压现象。
需要补充的是，上述桥式子电路5的具体结构有多种，本领域技术人员可根据实际情况进行设置，本实用新型实施例不进行限定。具体他，本实用新型实施例详细给出以下两种桥式子电路的结构：
一、如图2所示，桥式子电路5包括：第一开关管S1、第一二极管D1、第二开关管S2、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4以及直流电容器C。
其中，第一开关管S1与第一二极管D1反并联连接，第二开关管S2与第二二极管D2反并联连接，需要说明的是，如无特殊说明，本实用新型实施例中的开关管与二极管的反并联连接均指的是，开关管的阴极与二极管的阳极连接，开关管的阳极与二极管的阴极连接。
第一二极管D1的阳极与第三二极管D3的阴极相连，第一二极管D1的阳极与第三二极管D3的阴极相连的连接点为桥式子电路5的输出端P1；第二二极管D2的阳极与第四二极管D4的阴极相连，第二二极管D2的阳极与第四二极管D4的阴极相连的连接点为桥式子电路5的输入端P2。
第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极均与直流电容器C的正极相连，第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阳极均与直流电容器C的负极相连。
二、如图3所示，桥式子电路5包括：第一开关管S1、第一二极管D1、第二开关管S2、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4以及直流电容器C，其中，第一开关管S1与第一二极管D1反并联连接，第二开关管S2与第二二极管D2反并联连接。
第一二极管D1的阳极与第二二极管D2的阴极相连，第一二极管D1的阳极与第二二极管D2的阴极相连的连接点为桥式子电路5的输出端P1；第三二极管D3的阳极与第四二极管D4的阴极相连，第三二极管D3的阳极与第四二极管D4的阴极相连的连接点为桥式子电路5的输入端P2。
第一二极管D1的阴极和第三二极管D3的阴极均与直流电容器C的正极相连，第二二极管D2的阳极和第四二极管D4的阳极均与直流电容器C的负极相连。
示例性地，上述两种桥式子电路中的第一开关管S1和第二开关管S2可以为绝缘栅双极型晶体管、集成门极换流晶闸管或门极关断晶闸管，本领域技术人员可根据实际情况进行选择，本实用新型实施例不进行限定。
需要说明的是，负载电流转移电路21和转移支路3包括的多个桥式子电路5，可以均为第一种桥式子电路5，可以均为第二种桥式子电路5，也可以为第一种桥式子电路与第二种桥式子电路的混合，本领域技术人员可根据实际情况选择，本实用新型实施例不进行限定。
本实用新型的发明人发现，使用上述两种桥式子电路5构成负载电流转移电路21和转移支路3时，如图2、图3所示，由于每个桥式子电路5中的开关管(绝缘栅双极型晶体管、集成门极换流晶闸管或门极关断晶闸管)并不是串联连接的，避免了使用多个串联的绝缘栅双极型晶体管所导致的混合式直流断路器运行过程中出现动态均压现象，而且，每个桥式子电路5中只需要两个开关管，与全桥式子电路相比，大大减少了使用的开关管的数量，从而降低了混合式直流断路器的生产成本。
示例性地，上述吸收支路4为避雷器，当直流输电线路中出现故障时，用来保护设备不受高电压的影响。避雷器的种类有多种，由于无间隙氧化锌避雷器保护性能优越、质量轻、耐污秽、性能稳定，因此，本实用新型实施例中，优选无间隙氧化锌避雷器。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种混合式直流断路器，其特征在于，包括直流电抗器和并联连接在所述直流电抗器上的主支路、转移支路以及吸收支路；
其中，所述主支路包括串联连接的高速机械开关和负载电流转移电路，所述高速机械开关与所述直流电抗器连接，所述负载电流转移电路包括级联的n1个桥式子电路，n1≥1；
所述转移支路包括级联的n2个桥式子电路，其中，n2>n1。
2.根据权利要求1所述的混合式直流断路器，其特征在于，所述桥式子电路包括：第一开关管、第一二极管、第二开关管、第二二极管、第三二极管、第四二极管以及直流电容器，其中，所述第一开关管与所述第一二极管反并联连接，所述第二开关管与所述第二二极管反并联连接；
所述第一二极管的阳极与所述第三二极管的阴极相连，所述第一二极管的阳极与所述第三二极管的阴极相连的连接点为所述桥式子电路的输出端；
所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阴极相连，所述第二二极管的阳极与所述第四二极管的阴极相连的连接点为所述桥式子电路的输入端；
所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极均与所述直流电容器的正极相连，所述第三二极管的阳极和所述第四二极管的阳极均与所述直流电容器的负极相连。
3.根据权利要求1所述的混合式直流断路器，其特征在于，所述桥式子电路包括：第一开关管、第一二极管、第二开关管、第二二极管、第三二极管、第四二极管以及直流电容器，其中，所述第一开关管与所述第一二极管反并联连接，所述第二开关管与所述第二二极管反并联连接；
所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极相连，所述第一二极管的阳极与所述第二二极管的阴极相连的连接点为所述桥式子电路的输出端；
所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极相连，所述第三二极管的阳极与所述第四二极管的阴极相连的连接点为所述桥式子电路的输入端；
所述第一二极管的阴极和所述第三二极管的阴极均与所述直流电容器的正极相连，所述第二二极管的阳极和所述第四二极管的阳极均与所述直流电容器的负极相连。
4.根据权利要求2或3所述的混合式直流断路器，其特征在于，所述第一开关管为绝缘栅双极型晶体管、集成门极换流晶闸管或门极关断晶闸管。
5.根据权利要求2或3所述的混合式直流断路器，其特征在于，所述第二开关管为绝缘栅双极型晶体管、集成门极换流晶闸管或门极关断晶闸管。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的混合式直流断路器，其特征在于，所述负载电流转移电路中桥式子电路的种类为一种或两种；所述转移支路中桥式子电路的种类为一种或两种。
7.根据权利要求1所述的混合式直流断路器，其特征在于，所述吸收支路为避雷器。
8.根据权利要求7所述的混合式直流断路器，其特征在于，所述避雷器为无间隙氧化锌避雷器。
CN201620601949.1U 2016-06-16 2016-06-16 一种混合式直流断路器 Active CN205693347U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620601949.1U CN205693347U (zh) 2016-06-16 2016-06-16 一种混合式直流断路器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620601949.1U CN205693347U (zh) 2016-06-16 2016-06-16 一种混合式直流断路器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN205693347U true CN205693347U (zh) 2016-11-16

Family

ID=57414959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201620601949.1U Active CN205693347U (zh) 2016-06-16 2016-06-16 一种混合式直流断路器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN205693347U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105896492A (zh) * 2016-06-16 2016-08-24 南方电网科学研究院有限责任公司 一种混合式直流断路器
CN107294054A (zh) * 2017-06-26 2017-10-24 东北电力大学 一种双臂架构的快速混合型直流断路器的拓扑结构
CN109981092A (zh) * 2019-01-14 2019-07-05 全球能源互联网研究院有限公司 一种全桥模块、全桥模块的混合式直流断路器及应用方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105896492A (zh) * 2016-06-16 2016-08-24 南方电网科学研究院有限责任公司 一种混合式直流断路器
WO2017215314A1 (zh) * 2016-06-16 2017-12-21 南方电网科学研究院有限责任公司 一种混合式直流断路器
CN105896492B (zh) * 2016-06-16 2019-02-15 南方电网科学研究院有限责任公司 一种混合式直流断路器
CN107294054A (zh) * 2017-06-26 2017-10-24 东北电力大学 一种双臂架构的快速混合型直流断路器的拓扑结构
CN107294054B (zh) * 2017-06-26 2019-04-02 东北电力大学 一种双臂架构的快速混合型直流断路器的拓扑结构
CN109981092A (zh) * 2019-01-14 2019-07-05 全球能源互联网研究院有限公司 一种全桥模块、全桥模块的混合式直流断路器及应用方法
WO2020147400A1 (zh) * 2019-01-14 2020-07-23 全球能源互联网研究院有限公司 全桥模块、全桥模块的混合式直流断路器及应用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105896492B (zh) 一种混合式直流断路器
CN103219699B (zh) 一种高压混合式直流断路器
CN204681065U (zh) 一种直流断路器
CN105609344A (zh) 一种混合式直流断路器拓扑结构
CN103632895B (zh) 一种直流断路器
CN104980137B (zh) 一种强迫换流型全固态高速直流断路器和换流开关
CN205693347U (zh) 一种混合式直流断路器
CN105356411B (zh) 一种桥式电路、高压直流断路器及其控制方法
CN103646805B (zh) 一种直流断路器拓扑
CN204119020U (zh) 一种pfc保护电路和空调器
CN109066611A (zh) 一种直流断路器电路拓扑及控制方法
CN206452122U (zh) 双极柔性直流输电系统及其换流站
CN110048376A (zh) 一种适用于直流电网的故障自清除mmc拓扑
CN103681039A (zh) 一种高压直流断路器拓扑
CN106301307A (zh) 一种新型级联全桥高压直流断路器及其控制方法
CN206834981U (zh) 一种三电平igbt逆变器过流保护驱动电路
CN207010216U (zh) 一种低压直流断路器
CN106532757A (zh) 双极柔性直流输电系统及其换流站、换流站的控制方法
CN106024497A (zh) 一种高短路关断直流断路器用辅助电路及其控制方法
CN209389689U (zh) 并联型智能直流保护开关
CN105119472B (zh) 模块化多电平变换器故障保护及故障检测方法
CN102868143B (zh) 一种推挽变换器过流保护电路
Ye et al. A novel hybrid DC circuit breaker based on precharged capacitors
CN109217239A (zh) 一种具备选断功能的直流断路器
CN107370130A (zh) 一种基于改进型半桥子模块的混合式高压直流断路器及其控制策略

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210603

Address after: 510700 3rd, 4th and 5th floors of building J1 and 3rd floor of building J3, No.11 Kexiang Road, Science City, Luogang District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee after: China Southern Power Grid Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 510080 West Tower, Yuedian building, No.8 shuijungang, Dongfeng East Road, Yuexiu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee before: China Southern Power Grid Research Institute Co.,Ltd.

Patentee before: CSG POWER GRID TECHNOLOGY RESEARCH CENTER