卫宇辰 郭小江 候永超

摘要：高压直流断路器的使用对于直流电网系统特别是柔性直流电网的发展有着重要意义。高压直流断路器使得柔性直流输电可以成网运行，有效提高了柔性直流的输电容量和可靠性，产生了更多的运行方式。但在实际运用过程中，由于高压直流断路器的结构和开断原理不同于交流断路器，再加上直流电的特性不同于交流电，两侧隔离开关在合上的过程中会产生较大的电弧，对于运行安全产生了一定的影响。鉴于此，分析了现有高压直流断路器两侧刀闸合上时产生电弧的原因，并进行了仿真模拟，对于高压直流断路器的设计、应用和安全运行具有良好的借鉴意义。

关键词：高压直流断路器;柔性直流电网;电弧;运行安全

0 引言

采用全控型器件作为换流模块的柔性直流输电技术，由于其换流阀的高度可控性，可以方便地实现功率潮流反转、四象限运行、提供无功支撑等。相比于传统直流输电技术，不会换相失败的特性使得柔性直流输电技术能够在孤岛方式下进行远距离、大功率的能源传输，而不需要送端与受端都有可靠交流电网的支撑。

柔性直流电网可以进一步提高柔性直流输电技术的可靠性，但远距离输电线路瞬时故障则可能引起两端换流阀全部闭锁，进而大大影响输电可靠性。因此，具备重合闸功能的高压直流断路器对于柔性直流电网尤为重要。

世界上首个柔性直流电网工程是中国的“±500 kV张北可再生能源柔性直流电网示范工程”，该工程使用了多种不同拓扑结构的混合式直流断路器，本文称其为高压直流断路器。……