[发明专利]一种电力电子断路器装置

权利要求书

1.一种电力电子断路器装置，其特征在于，其是用于电力系统线路通断保护的快速电力电子断路器装置，所述断路器装置包括：作为电力电子功率器件的反并联晶闸管、作为限压器的金属氧化物变阻器ZnO、RC阻容吸收电路、隔离开关、旁路开关以及控制系统和电流互感器，所述金属氧化物变阻器ZnO与所述反并联晶闸管并联，以限制所述反并联晶闸管两端电压；所述RC阻容电路与所述反并联晶闸管并联，用于吸收所述反并联晶闸管开通和关断时产生的电压尖峰。

2.根据权利要求1所述的电力电子断路器装置，其特征在于，能够利用电力电子功率器件的高速开关特性和大电流分断能力来实现系统的短路电流保护，作为所述电力电子功率器件，能够使用GTO、IGBT、IGCT、MCT、和IEGT元件中的任一种来代替所述反并联晶闸管。

3.根据权利要求1所述的电力电子断路器装置，其特征在于，由所述反并联晶闸管、金属氧化物变阻器ZnO和RC阻容吸收电路一体地结合而构成晶闸管模块。

4.根据权利要求1所述的电力电子断路器装置，其特征在于，所述隔离开关用于在检修所述晶闸管模块时将与所述反并联晶闸管连接的电源和负载断开；所述旁路开关用于在检修所述晶闸管模块时将流经所述晶闸管模块的电流转移到所述旁路开关；所述电流互感器用于检测电源输入端电流，以作为触发所述反并联晶闸管开关动作的依据。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电力电子断路器装置，其特征在于，所述控制系统包括微处理器和控制面板，所述微处理器用于以高速数字信号处理器为核心对系统输入电压、电流进行测量和计算，并对所有开关信号进行监测和控制；所述控制面板构成为触摸屏，用于能够直观地监测系统运行情况，并改变系统的功能配置和设定系统参数。

6.根据权利要求5所述的电力电子断路器装置，其特征在于，所述控制系统，在电力系统正常情况下，使电流通过所述反并联晶闸管开关向负载供电，旁路开关处于断开状态，隔离开关全部闭合；在系统发生短路故障时，将所述反并联晶闸管开关断开，有效切除短路电流；当所述反并联晶闸管需要检修维护时，断开反并联晶闸管开关，同时接通旁路开关，供电电流经旁路开关向负载供电，以保证负载的正常用电。

7.根据权利要求1所述的的电力电子断路器装置，其特征在于，所述电力电子断路器装置能够最长12ms内切除短路电流故障线路，保证敏感负荷的连续供电。

8.根据权利要求1所述的的电力电子断路器装置，其特征在于，此断路器装置能够应用于电力低压、中压、高压的单相和三相系统中，在高压电力系统中，通过串联反并联电力电子半导体器件来提高电压等级。

9.根据权利要求1所述的电力电子断路器装置，所述断路器装置与限流电抗器并联组成短路电流限制器，以起到对限流电抗器的限流作用，而且在正常运行时接通电力电子断路器，有效避免限流电抗器长期通流造成损耗。

10.根据权利要求1所述的电力电子断路器装置，断路器装置用于电网调整运行模式中，当系统发生短路故障时，电力电子断路器断开，迅速解列电网，有效降低短路电流。