孙珂珂，钟建英，谭盛武，段晓辉，张利欣，孙英杰，姚文彬

(平高集团有限公司，河南 平顶山 467001)

随着现代电力电子技术与全控型功率器件的推广应用，直流输电快速发展，其具有电容量大、线路损耗小、电能质量高和无需功率补偿等诸多优势[1]，但是直流短路故障具有电流上升率高、处理困难等缺点[2-3]。应用超导限流器与直流断路器配合使用得到广泛关注和研究[4]。在直流系统中合理配置超导限流器，可有效降低短路电流水平，改善直流系统的稳定性和安全性[5-6]。超导限流器作为配合直流断路器使用的一种直流系统保护装置，可确保直流断路器可靠切断故障电流[7]。超导限流器正常工作对直流断路器可靠动作至关重要[8]，因此亟需开展超导限流器特殊工况下的保护方面的研究[9]。

目前，限流器的应用越来越广泛，有学者提出了一种基于超导限流器的直流断路器，进行了深入的应用研究[10-12]。虽然对于超导限流器相关方面的研究受到广泛关注，但是当柔性直流(以下简称“柔直”)系统发生严重短路故障或直流断路器拒动时，超导限流器可能进入永久失超状态，导致基于直流断路器和超导限流器的直流系统保护失效；因此，需要找到一种保护措施或设备，避免超导限流器永久性失超[13-15]。

基于上述需求，本文设计一种快速旁路开关，有效解决直流断路器和超导限流器之间保护失效的问题。

1 工况分析

为了降低直流断路器的制造成本，限制故障电流的上升速度，多端柔直工程极线串联超导限流器和直流断路器，如图1所示，其中CB为快速旁路开关，DS为隔离开关。……