CN210350780U - 一种并联开断装置、主通流支路及高压直流断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种并联开断装置、主通流支路及高压直流断路器，设置在主通流支路内的N条并联支路，每条所述并联支路的两端分别与能量吸收支路和转移支路的两端电连接，其中N大于或等于2。由于主通流支路内设置有N条并联支路，每条并联支路与多端高压直流输电系统不同输出端线路电连接，当存在线路故障时，将对应故障线路的并联支路切断，保证整个大系统的正常运行。由于采用多并联支路形式，因此无需将每条线路一一对应设置直流断路器即可实现设备故障线路的断开,减少了转移支路和能量吸收支路的数量，进而减小了设备的体积和成本。

Description

一种并联开断装置、主通流支路及高压直流断路器

技术领域

本实用新型涉及高压直流断路器技术领域，具体涉及一种并联开断装置、主通流支路及高压直流断路器。

背景技术

多端直流输电系统是一种灵活、可靠、经济的输电方式，可实现多电源供电、多落点受电。由于多端直流输电系统充分开发了高压直流输电技术的经济和技术优点，因此是一种更具吸引力的输电技术，满足我国电力工业的发展需要。

直流断路器是多端高压直流输电系统的关键设备，因此一旦多端高压直流输电系统的某一端出现换相失败，将对整个大系统的运行及功率分配产生影响，严重情况下会使故障端难以恢复供电，因此需要通过高压直流断路器来断开故障换流器或切除故障线路，从而保证直流输电系统多端运行的安全。

传统的高压直流断路器的拓扑结构一般包含三条支路：主通流支路、转移支路和能量吸收支路，对应故障换流器或每一条线路都需要对应设置一高压直流断路器，进而实现故障换流器或切除故障线路的断开。随着系统电压等级和输转移电容量的提高，输电线路不断增多，每条线路对应设置一高压直流断路器使得设备体积和成本提高，因此如何在减小设备体积的同时，不影响设备故障线路的断开是本领域亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种并联开断装置，设置在主通流支路内的N条并联支路，每条所述并联支路的两端分别与能量吸收支路和转移支路的两端电连接，其中N大于或等于2。

采用上述实现方式，由于主通流支路内设置有N条并联支路，每条并联支路与多端高压直流输电系统不同输出端线路电连接，当存在线路故障时，将对应故障线路的并联支路切断，保证整个大系统的正常运行。由于采用多并联支路形式，因此无需将每条线路一一对应设置直流断路器即可实现设备故障线路的断开，减少了转移支路和能量吸收支路的数量，进而减小了设备的体积和成本。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述并联支路设置有机械开关，所述机械开关的两端分别与所述并联支路的两端电连接。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种主通流支路，所述主通流支路包括第一方面或第一方面第一种可能的实现方式提供的并联开断装置。

第三方面，本实用新型实施例提供了一种高压直流断路器，包括第二方面提供的主通流支路。

结合第三方面，在第三方面第一种可能的实现方式中，还包括能量吸收支路和转移支路，所述能量吸收支路和所述转移支路的两端分别与所述主通流支路的两端电连接。

结合第三方面第一种可能的实现方式，在第三方面第二种可能的实现方式中，所述转移支路包括一转移电感，所述转移电感的一端分别与所述能量吸收支路的一端和所述主通流支路的一端电连接，所述转移电感的另一端与一转移电容的一端电连接，所诉转移电容的另一端与一放电开关的一端电连接，所述放电开关的另一端分别与所述能量吸收支路的另一端和所述主通流支路的另一端电连接。

结合第三方面第一种可能的实现方式，在第三方面第三种可能的实现方式中，所述能量吸收支路包括一避雷器，所述避雷器的两端分别与所述能量吸收支路的两端电连接。

第四方面，本实用新型实施例提供了一种高压直流断路器使用方法，采用第三方面或第三方面任一可能的实现方式提供的高压直流断路器，所述方法包括：将多端高压直流输电系统的线路与所述高压直流断路器进行连接，其中所述高压直流断路器中的主通流支路包括多条并联支路，每条并联支路对应所述多端高压直流输电系统不同输出端线路；当存在第一线路发生故障时，通过所述并联支路中的机械开关将第一并联支路切断，所述第一线路为所述多端高压直流输电系统任一端对应的线路，所述第一并联支路为与所述第一线路电连接的并联支路。

结合第四方面，在第四方面第一种可能的实现方式中所述当存在第一线路发生故障时，通过所述并联支路中的机械开关将第一并联支路切断，包括：如果所述第一线路发生短路故障，则向所述高压直流断路器发送分闸指令；所述高压直流断路器控制所述第一线路中的机械开关将所述第一并联支路断开

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种并联开断装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种主通流支路的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种高压直流断路器的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的另一种高压直流断路器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种高压直流断路器使用方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。

图1为本实用新型实施例提供的一种并联开断装置的示意图,参见图1，本实施例中的并联开断装置包括N条并联支路，N条并联支路设置在主通流支路内，其中每条所述并联支路的两端均与高压直流断路器的能量吸收支路和转移支路的两端电连接。而且，本实施例中N大于等于2，因此本实施例提供的并联开断装置中的并联支路至少为2条。

为了实现控制每条并联支路的断开在每条并联支路中设置有机械开关，如图1所示，图1中对应N条并联支路，因此机械开关从CB1到CBN。每个机械开关对应控制唯一的一条并联支路，并且断开任一条并联支路的机械开关不影响其他机械开关合闸支路的正常工作。

当断路器中的主通流支路采用上述并联开断装置时，将每条并联支路与多端高压直流输电系统不同输出端线路电连接，一旦存在线路发生故障，将故障线路对应的并联支路的机械开关断开，实现故障线路的切断，保证了整个大系统的正常运行。

由上述实施例可知，本实施例提供了一种并联开断装置，由于在主通流支路中采用多并联支路形式，因此无需将每条线路一一对应设置直流断路器即可实现设备故障线路的断开，减少了转移支路和能量吸收支路的数量，进而减小了设备的体积和成本。

与上述实施例提供的一种并联开断装置相对应，本实用新型还提供了一种主通流支路的实施例，参见图2，为本实用新型实施例提供的一种主通流支路，本实施例中提供的主通流支路中设置有上述实施例中的并联开断装置，包含有多条并联支路，实现对应多条线路的目的，进而无需将每条线路一一对应设置直流断路器即可实现设备故障线路的断开。

采用图2所示的主通流支路，本实用新型实施例还提供了一种高压直流断路器，参见图3，本实施例提供的高压直流断路器包括设置有多条并联支路的主通流支路、能量吸收支路和转移支路。所述能量吸收支路和所述转移支路的两端分别与所述主通流支路的两端电连接。

进一步地，所述转移支路包括一转移电感L，所述转移电感L的一端分别与所述能量吸收支路的一端和所述主通流支路的一端电连接，所述转移电感的另一端与一转移电容C的一端电连接，所诉转移电容C的另一端与一放电开关的一端电连接，所述放电开关的另一端分别与所述能量吸收支路的另一端和所述主通流支路的另一端电连接。所述能量吸收支路包括一避雷器，所述避雷器的两端分别与所述能量吸收支路的两端电连接。

图3中，主通流支路包括N条并联支路，每条并联支路设置一机械开关，转移支路设置有转移电感L、转移电容C和放电开关，能量吸收支路包括避雷器。正常运行时，所有的并联支路中的机械开关合闸通流，当任一并联支路或多条支路对应的线路发生故障时，将对应的一条或多条支路中的机械开关断开。当需要断开的支路中机械开关运动到指定开距时，触发转移支路中的放电开关导通将转移支路投入，转移支路中的转移电容C通过转移支路中的转移电感L放电，使机械开关电流过零熄弧。机械开关熄弧后电流转移到转移支路，给转移电容C充电，断口电压逐渐升高，当上升到避雷器的动作电压时，避雷器导通耗散能量，从而完成对线路的切断。

图4为本实用新型实施例提供的另一种高压直流断路器，图4中的高压直流断路器为本实施例中并联支路最少的并联开断装置对应的高压直流断路器。假设多端高压直流输电系统包括8个输出端，对应8条线路，采用图4中的高压直流断路器，只需要4个即可实现与线路的连接保证后期故障线路的切断，因此相比传统技术中一条线路对应一个高压直流断路器，减少了设备体积和成本，也不影响故障线路的切断。

参见图5，为本实用新型实施例提供的一种高压直流断路器使用方法，所述方法包括：

S101，将多端高压直流输电系统的线路与所述高压直流断路器进行连接。

所述高压直流断路器中的主通流支路包括多条并联支路，每条并联支路对应所述多端高压直流输电系统不同输出端线路。

一个示意性举例，假设使用高压直流断路器进行连接时，多端高压直流输电系统有16个输出端，则采用包含有16条并联支路的高压直流断路器，实现一个断路器即可实现线路的连接和后期故障线路的切断。

S102，当存在第一线路发生故障时，通过所述并联支路中的机械开关将第一并联支路切断。

本实施例中所述第一线路为所述多端高压直流输电系统任一端对应的线路，所述第一并联支路为与所述第一线路电连接的并联支路。

具体地，如果所述第一线路发生短路故障，则向所述高压直流断路器发送分闸指令。所述高压直流断路器控制所述第一线路中的机械开关将所述第一并联支路断开。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，如来替代，本实用新型仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (6)

1.一种并联开断装置，其特征在于，包括：设置在主通流支路内的N条并联支路，每条所述并联支路的两端分别与能量吸收支路和转移支路的两端电连接，其中N大于或等于2；所述并联支路设置有机械开关，所述机械开关的两端分别与所述并联支路的两端电连接，所述机械开关用于当所在线路故障时切断所在线路，且不影响其他线路的正常工作。

2.一种主通流支路，其特征在于，所述主通流支路包括权利要求1所述的并联开断装置。

3.一种高压直流断路器，其特征在于，包括如权利要求2所述的主通流支路。

4.根据权利要求3所述的高压直流断路器，其特征在于，还包括能量吸收支路和转移支路，所述能量吸收支路和所述转移支路的两端分别与所述主通流支路的两端电连接。

5.根据权利要求4所述的高压直流断路器，其特征在于，所述转移支路包括一转移电感，所述转移电感的一端分别与所述能量吸收支路的一端和所述主通流支路的一端电连接，所述转移电感的另一端与一转移电容的一端电连接，所诉转移电容的另一端与一放电开关的一端电连接，所述放电开关的另一端分别与所述能量吸收支路的另一端和所述主通流支路的另一端电连接。

6.根据权利要求4所述的高压直流断路器，其特征在于，所述能量吸收支路包括一避雷器，所述避雷器的两端分别与所述能量吸收支路的两端电连接。

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