陈羽，石巍，杨兵，方太勋，卢宇，谢晔源

(南京南瑞继保电气有限公司,江苏 南京211102)

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近年来，风能、太阳能等可再生能源大规模接入电网，其随机性、分散性的特点给输电系统带来了新的挑战。基于绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar translator,IGBT)的柔性直流输电技术(voltage sourced converter based high voltage direct current transmission,VSC-HVDC)可以灵活控制有功功率与无功功率的传输，且传输功率反向时直流电压的极性不变，能够满足新形势下的新要求[1—4]。然而，柔性直流输电采用电压源型换流器，直流系统阻抗低，当直流电网发生短路故障时，故障电流上升快、峰值大；对于无故障清除能力的换流器，需要通过交流侧断路器跳闸来清除故障，开断时间长，故障影响范围大；对于有故障清除能力的换流器，虽可通过闭锁换流器以实现故障的清除，但会造成直流电网传输功率中断，且对交流系统冲击较大。因此，需要能在数毫秒内快速开断故障电流的直流断路器，切断直流故障线路，实现换流站与故障点的隔离[5—7]。

目前我国已在多个柔性直流输电工程中安装直流断路器。2016年，全球能源互联网研究院研制的200 kV混合式高压直流断路器成功在舟山多端柔性直流输电示范工程中投运，开断时间为3 ms，最大开断电流为15 kA[8—10]。2017年，华中科技大学与思源电气联合研制的160 kV机械式高压直流断路器在南澳多端柔性直流输电示范工程中加装并顺利投运，开断时间为5 ms，最大开断电流为9 kA[11—14]。2019年底，张北±500 kV柔性直流电网示范工程全线架通，进入了带电调试阶段，该工程安装配置的500 kV高压直流断路器，开断时间小于3 ms，最大开断电流为25 kA[15—17]。……