一种串入电容式高压直流断路器及其控制方法

摘要

本发明涉及一种串入电容式高压直流断路器及其控制方法，断路器包括串联的直流断路器单元，每个直流断路器单元包括并联的转换开关、转换电路和耗能器，转换开关采用机械开关；转换电路采用阻容支路，耗能器采用避雷器；高压直流断路器与控制电路连接，机械开关检测到故障电流，并在T1时刻动作，将故障电流转移到阻容支路中；故障电流为电容器充电，控制机械开关断开，在机械开关断开T2时刻前，电容器两端的充电电压始终低于机械开关断口间的起弧电压；电容器两端电压达到避雷器动作电压时，在T3时刻控制电路控制避雷器动作，能量从避雷器泄放。本发明实现机械开关不起电弧，实现无弧分断，运用避雷器使能量泄放，实现快速熄灭电弧，切断故障电流。

主权项

一种串入电容式高压直流断路器控制方法，其特征在于，所述串入电容式高压直流断路器包括串联的直流断路器单元，每个所述直流断路器单元包括并联的转换开关、转换电路和耗能器，所述转换开关采用机械开关；所述转换电路采用阻容支路，所述耗能器采用避雷器；所述高压直流断路器与控制电路连接，所述控制电路用于控制机械开关的关断、控制阻容支路实现故障电流转移，并抑制机械开关两端电压以及控制避雷器的能量泄放；所述阻容支路包括串联的电容器和电阻；所述电容器和电阻并联在机械开关两端；所述电阻与二极管并联；并联在机械开关两端的电容器在机械开关断开时，使机械开关两端电压始终低于其相应开距的起弧电压，实现机械开关的无弧断开；所述电阻用于机械开关分闸后抑制电容器与所安装直流断路器的电力系统电抗之间的谐振；二极管用于故障电流转移到阻容支路时短路电阻，并消除电容器和系统电抗之间的振荡；避雷器用于限制高压直流断路器两端电压；所述机械开关能够实现快速无弧断开；所述控制电路采用控制器；所述控制方法包括下述步骤：(1)机械开关检测到故障电流，并在T1时刻动作，将故障电流转移到阻容支路中；(2)所述故障电流为阻容支路中的电容器充电，控制电路控制机械开关断开，在机械开关断开T2时刻前，电容器两端的充电电压始终低于机械开关断口间的起弧电压；(3)所述电容器两端电压达到避雷器动作电压时，在T3时刻控制电路控制避雷器动作，能量从避雷器泄放；所述T1为在故障发生后1ms，所述T2与T1相差2ms，所述T3与T2相差1ms。