[实用新型]一种电流转移型高压直流断路器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种电流转移型 高压直流断路器。

背景技术

在电力系统中，为了保障输电的可靠性和安全性，往往需要对系 统中的故障进行隔离。

直流电网相对于交流电网的阻尼较低，故障发展更快，控制保护 难度更大。为了快速有效地隔离故障，保障直流电网相关设备的安全 稳定运行，并尽可能地减少故障对交直流系统运行带来的影响，就需 要采用直流断路器技术。目前的高压直流断路器主要包括三类：基于 常规开关的传统机械式断路器、基于纯电力电子器件的固态断路器和 基于上述二者结合的混合式断路器。其中，传统机械式断路器通态损 耗低，但受到震荡所需时间和常规机械开关分断速度的影响，难以满 足直流系统快速分断故障电流的要求；基于纯电力电子器件的固态断 路器需要使用较多的器件串联，使得固态断路器的通态损耗大、成本 高；而当前的基于上述二者结合的混合式断路器造价昂贵、经济性差， 在直流系统中，为有效切除故障电流，每条直流线路两端以及换流器 直流出口侧都需要安装直流断路器。然而，在多端直流输电系统以及 直流电网中，为了保证输电可靠性，网状结构将成为主流，直流线路 的条数将明显多于换流站个数，而传统的直流断路器的安装个数会随 着直流电网线路数目的增加而同比增加，这将导致电网的造价成倍增 加。

因而，如何在直流电网中既能保证具有较强的故障隔离能力，又 能降低直流电网的造价成本，是本领域技术人员目前需要解决的技术 问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电流转移型高压直流断路器，在直 流电网中既能保证具有一定的故障隔离能力，又能降低直流电网的造 价成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种电流转移型高压直流断路器，包括：断流开关、上直流母线、 下直流母线和n个通流开关组，n为不小于2的整数，

其中，各所述通流开关组的一端与所述上直流母线连接，另一端 与所述下直流母线连接，各所述通流开关组包括串联的一上通流开关 和一下通流开关，其中x个所述通流开关组的上通流开关和下通流开 关的公共端与外界的换流器部连接，其余所述通流开关组的上通流开 关和下通流开关的公共端与对应的外接直流线路连接，x为大于0且 小于n的整数；

所述断流开关的一端与所述上直流母线连接，另一端与所述下直 流母线连接。

优选地，所述上通流开关包括：第一隔离开关、第一避雷器和第 一开关管部，其中，所述第一隔离开关的一端与所述上直流母线连接， 所述第一隔离开关的另一端与所述第一避雷器的一端连接，所述第一 避雷器的另一端与所述下通流开关连接，所述第一开关管部和所述第 一避雷器并联；

所述下通流开关包括：第二隔离开关、第二避雷器和第二开关管 部，其中，所述第二隔离开关的一端与所述下直流母线连接，所述第 二隔离开关的另一端与所述第二避雷器的一端连接，所述第二避雷器 的另一端与所述上通流开关连接，所述第二开关管部和所述第二避雷 器并联。

优选地，所述第一开关管部包括第一IGBT组，所述第一IGBT 组包括m个依次串联的第一IGBT单元，所述第一IGBT单元包括一 个IGBT和一个与该IGBT反向并联的二极管，各所述IGBT的发射极 和临近的IGBT的集电极连接，其中，第一个所述第一IGBT单元的 IGBT的集电极与所述第一隔离开关连接，第m个所述第一IGBT单 元的IGBT的发射极与所述下通流开关连接，m为大于0的整数。

优选地，所述第二开关管部包括第二IGBT组，所述第二IGBT 组包括m个依次串联的第二IGBT单元，所述第二IGBT单元包括一 个IGBT和一个与该IGBT反向并联的二极管，各所述IGBT的发射极 和临近的IGBT的集电极连接，其中，第一个所述第二IGBT单元的 IGBT的集电极与所述上通流开关连接，第m个所述第二IGBT单元 的IGBT的发射极与所述第二隔离开关连接，m为大于0的整数。