基于电压钳位原理的多端口限流式直流断路器
2021-09-25李国庆宋禹衡王利猛赵炳然潘禹含闫克非
李国庆,宋禹衡,王利猛,赵炳然,潘禹含,闫克非
(1.东北电力大学电气工程学院,吉林省吉林市 132000;2.国网吉林省电力有限公司通化供电公司,吉林省通化市 134001;3.国网吉林省电力有限公司吉林供电公司,吉林省吉林市 132011)
0 引言
由于柔性直流输电技术在运行性能上的诸多优势,直流电网工程技术发展迅猛。但直流电网具有弱阻尼特性,当发生直流故障时,故障电流短时间内迅速上升,而直流系统不具备自然过零特性。为快速可靠切除故障、保证直流系统稳定运行,作为其保护装置的直流断路器得到了深入研究[1-4]。
多年来,直流断路器的研究持续进展,其中混合式直流断路器结合了电力电子器件和机械开关的优势,已成为当代主流方向。ABB式混合直流断路器具备通态损耗低、开断可靠等优点,但需要串并联大量绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件,经济性较差[5-6]。为解决这一问题,连接于同一直流母线的线路共用直流断路器的思想被提出[7-9],文献[10]提出一种多端口直流断路器,通过选择开关与主断路开关(main breaker,MB)共同切除故障,提高了断路器的经济性,但MB采用避雷器切断故障,需要能量泄放,重合闸速度相对较慢。文献[11]在文献[10]的基础上增加失灵辅助开关,当快速机械开关失灵时提供保护功能,使设备的可靠性大幅提升。文献[12]提出了全桥型多端口直流断路器,采用晶闸管支路与二极管支路作为上下桥臂的选择开关,提高了经济性。文献[13]提出一种将集成式负荷转移开关(load commutation switch,LCS)与集成式MB相结合的多端口直流断路器,集成式LCS可通过同一控制信号进行控制;……
