一种高压超导限流直流断路器的开断方法

摘要

本发明提供一种高压超导限流直流断路器的开断方法，包括以下步骤：当高压直流侧发生短路故障、电流和电流上升陡度迅速上升且达到电流限制器的临界值时，超导材料立即失超，阻抗急剧上升，将短路电流限制在设定值内，同时给超快速机械开关发出指令；超快速机械开关立即动作，以超快的刚分速度使触头分离，形成物理间隙并产生电弧，随即给电力电子开关发出开断指令；电力电子开关快速开断短路电流，使触头间的电弧熄灭形成隔离断口；当触头分离至最终分闸位置且避雷器中的电流衰减为零时，高压超导限流直流断路器完成整个开断过程，将高压直流输电电网与故障线路隔离。本发明综合考虑不同元件的性价比，优化配合；尽可能地减少元器件，缩小体积，减少重量，提高可靠性。

主权项

一种高压超导限流直流断路器的开断方法，其特征在于：所述断路器包括超快速机械开关、超导故障电流限制器、电力电子开关和避雷器；所述超快速机械开关、超导故障电流限制器和电力电子开关依次串联后，与避雷器相并联；所述方法包括以下步骤：步骤1：在高压直流侧发生短路故障，电流和电流上升陡度迅速上升且达到相应的设定开断值时，超导材料立即失超，阻抗急剧上升，将短路电流限制在设定值内，同时给超快速机械开关发出指令；步骤2：超快速机械开关操作机构立即动作，以超快的刚分速度使触头分离，形成物理间隙并产生电弧，随即给电力电子开关发出开断指令；步骤3：电力电子开关快速开断短路电流，使超快速机械开关触头间的电弧熄灭形成隔离断口，超快速机械开关承受高电压，超导故障电流限制器和电力电子开关不承受高电压；步骤4：当超快速机械开关触头分离至最终分闸位置且避雷器中的电流衰减为零时，高压超导限流直流断路器完成整个开断过程，将高压直流输电电网与故障线路隔离；所述超快速机械开关包括触头、灭弧室和操作机构；超快速机械开关在额定电流时保持合闸，当高压直流侧发生故障时，电流迅速上升，当电流和电流上升陡度达到相应的开断设定值时，超导故障电流限制器的超导材料失超并给超快速机械开关发出开断指令，超快速机械开关的操作机构动作使触头分离，形成物理间隙并产生电弧，随即给电力电子开关发出开断指令，超快速机械开关触头继续分离至最终分闸位置，在分离过程中，当电力电子开关开断后，超快速机械开关的电流过零，电弧熄灭形成隔离断口，并承受额定电压。