CN213547180U - 双母线双转移支路组合式高压直流开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双母线双转移支路组合式高压直流开关，其包括：两条主母线、两条转移母线和若干条分支母线；两条所述转移母线和若干条所述分支母线两端分别与两条所述主母线连接；若干条所述分支母线均位于两条所述转移母线之间；每条所述分支母线的出线分别连接一个换流站。本实用新型为组合式高压直流开关，比采用多个单体高压直流开关的经济性要高，比单主母线结构可靠性更高。

Description

双母线双转移支路组合式高压直流开关

技术领域

本实用新型涉及一种高压直流电网用直流断路器，特别是关于一种双母线双转移支路组合式高压直流开关。

背景技术

为了满足太阳能、风能等可再生能源的大规模并网送出，基于电压源型换流器的多端直流输电网络正逐步建立。为了解决直流线路短路故障的问题，需要大容量高电压的直流断路器应用于直流电网中。目前直流断路器的主要型式为混合式直流断路器，由转移支路和主支路并联组成，安装在正负极线，接线方式为单主母线并联。

采用单主母线并联连接方式的混合式直流断路器可靠性差。转移支路中的电力电子固态开关失效和非线性电阻爆炸,以及主支路中的机械开关故障都可以造成柔性直流电网换流站的单母线停用，导致电网功率损失，甚至引发电网稳定问题。

此外，单母线并联接线方式使工程运行的灵活性较差。在本站换流器发生故障时，单母线上并联的所有直流断路器都需开断，以便与其它的远方站隔离。这导致其它远方站之间的联系被切断，故障影响扩大，工程运行方式受限。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种双母线双转移支路组合式高压直流开关，其不仅能够解决多端直流联网的可靠性问题，而且能够提高工程运行的灵活性并有效减少设备投资，提高工程的经济性。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种双母线双转移支路组合式高压直流开关，其包括：两条主母线、两条转移母线和若干条分支母线；两条所述转移母线和若干条所述分支母线两端分别与两条所述主母线连接；若干条所述分支母线均位于两条所述转移母线之间；每条所述分支母线的出线分别连接一个换流站。

进一步，每条所述转移母线都包括隔离开关、接地开关和转移支路；所述隔离开关和接地开关均设置为两个；两个所述隔离开关与所述转移支路串联，且所述转移支路位于两个所述隔离开关之间，在每个所述隔离开关与所述转移支路之间并联有所述接地开关；

两个所述隔离开关的第一端子分别与所述主母线连接，两个所述隔离开关的第二端子分别与所述接地开关和转移支路的连接点连接。

进一步，所述转移支路由高压电力电子开关和非线性电阻器串并联构成，用于开断直流电流。

进一步，每条所述分支母线都包括主支路和出线；所述主支路设置为两条；两条所述主支路串联，在两条所述主支路之间引出该出线，通过该出线与所述换流站连接；

两条所述主支路的第一端子分别与所述主母线连接，两条所述主支路的第二端子均与所述出线连接。

进一步，所述分支母线的数量与连接的所述换流站数量对应设置。

进一步，所述分支母线设置为3条以上。

进一步，所述主支路由低压电力电子开关和机械开关串联构成，用于导通直流电流。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型的两条转移母线互为备用，任意一条转移母线故障都不会影响本设备开断直流电流的能力。2、本实用新型的分支母线内的两个主支路互为备用，任意一个主支路故障都不影响本设备开断直流电流的能力。3、本实用新型为组合式高压直流开关，比采用多个单体高压直流开关的经济性要高。4、本实用新型采用双主母线结构，比单主母线结构可靠性更高。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实用新型提供一种双母线双转移支路组合式高压直流开关，其包括两条主母线1、两条转移母线3和若干条分支母线4。两条转移母线3和若干条分支母线4两端分别与两条主母线1连接，两条主母线1起汇流作用；若干条分支母线4均位于两条转移母线3之间；每条分支母线4的出线42分别连接一个换流站。

上述实施例中，每条转移母线3都包括隔离开关31、接地开关32和转移支路33；其中，隔离开关31和接地开关32均设置为两个。两个隔离开关31与转移支路33串联，且转移支路33位于两个隔离开关31之间，在每个隔离开关31与转移支路33之间并联有接地开关32。两个隔离开关31的第一端子分别与主母线1连接，两个隔离开关31的第二端子分别与接地开关32和转移支路33的连接点连接。

上述实施例中，每条分支母线4都包括主支路41和出线42；其中，主支路41设置为两条。两条主支路41串联，且在两条主支路41之间引出该出线42，通过该出线42与换流站连接。两条主支路41的第一端子分别与主母线1连接，两条主支路41的第二端子均与出线42连接。在本实施例中，分支母线4的数量与连接的换流站数量对应设置，分支母线4的数量可随接入换流站的线路回路的增加而增加；优选设置为3条以上。

在一个优选的实施例中，主支路41由低压电力电子开关和机械开关串联构成，可以导通从出线42流入的直流电流或将直流电流转移到转移母线3上，同一分支母线4上的两条主支路41互为备用。

在一个优选的实施例中，转移支路33由高压电力电子开关和非线性电阻器串并联构成，可以用于开断直流电流。含有转移支路33的两条转移母线3互为备用。

综上，在设备正常运行时，隔离开关31处于闭合状态，接地开关32处于打开状态；当转移支路33发生故障时，隔离开关31打开，接地开关32闭合，将发生故障的转移支路33隔离。

本实用新型组合式高压直流开关，采用双主母线双转移支路，可有效降低设备整体的故障率，解决直流电网故障切除问题。在多端直流联网时，特别是一接三及以上的方式下，有显著的经济效益。

以上给出一种具体的实施方式，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。本实用新型的基本思路在于上述方案，对本领域普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种双母线双转移支路组合式高压直流开关，其特征在于，包括：两条主母线、两条转移母线和若干条分支母线；两条所述转移母线和若干条所述分支母线两端分别与两条所述主母线连接；若干条所述分支母线均位于两条所述转移母线之间；每条所述分支母线的出线分别连接一个换流站。

2.如权利要求1所述组合式高压直流开关，其特征在于：每条所述转移母线都包括隔离开关、接地开关和转移支路；所述隔离开关和接地开关均设置为两个；两个所述隔离开关与所述转移支路串联，且所述转移支路位于两个所述隔离开关之间，在每个所述隔离开关与所述转移支路之间并联有所述接地开关；

两个所述隔离开关的第一端子分别与所述主母线连接，两个所述隔离开关的第二端子分别与所述接地开关和转移支路的连接点连接。

3.如权利要求2所述组合式高压直流开关，其特征在于：所述转移支路由高压电力电子开关和非线性电阻器串并联构成，用于开断直流电流。

4.如权利要求1所述组合式高压直流开关，其特征在于：每条所述分支母线都包括主支路和出线；所述主支路设置为两条；两条所述主支路串联，在两条所述主支路之间引出该出线，通过该出线与所述换流站连接；

两条所述主支路的第一端子分别与所述主母线连接，两条所述主支路的第二端子均与所述出线连接。

5.如权利要求4所述组合式高压直流开关，其特征在于：所述分支母线的数量与连接的所述换流站数量对应设置。

6.如权利要求5所述组合式高压直流开关，其特征在于：所述分支母线设置为3条以上。

7.如权利要求4所述组合式高压直流开关，其特征在于：所述主支路由低压电力电子开关和机械开关串联构成，用于导通直流电流。

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