一種混合型直流斷路器的制造方法
【專利摘要】一種混合型直流斷路器，由機(jī)械開(kāi)關(guān)（17、18、20）和電力電子器件（16、19、13、14、15、21、22、23、24、25、26、27）組成。在高壓直流輸電線路正常運(yùn)行時(shí)，通過(guò)機(jī)械開(kāi)關(guān)（17、18、20）和電力電子器件（16、19、13、14、21、22）組成低損耗的電流通路。當(dāng)高壓直流輸電線路出現(xiàn)故障時(shí)，通過(guò)電子開(kāi)關(guān)（19）的快速斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械開(kāi)關(guān)（18）在零電流情況下快速分?jǐn)?。通過(guò)電力電子電路（13、14、15、27、21、22、23、26）的控制解決了電容（15）和電感（22）震蕩過(guò)程導(dǎo)致電流關(guān)斷時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)故障電流快速關(guān)斷。
【專利說(shuō)明】一種混合型直流斷路器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種斷路器，具體涉及一種混合型直流斷路器拓?fù)洹?br> 【背景技術(shù)】
[0002]快速直流斷路器是保證直流輸配電系統(tǒng)和直流電網(wǎng)安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備之一。與交流系統(tǒng)不同的是，直流系統(tǒng)的電流不存在自然過(guò)零點(diǎn)，因此直流系統(tǒng)中無(wú)法像交流系統(tǒng)一樣利用電流的自然過(guò)零點(diǎn)關(guān)斷，直流電流的開(kāi)斷問(wèn)題一直是一個(gè)值得研究的課題。
[0003]目前開(kāi)斷直流電流通常有兩種方式，第一種是純電力電子斷路器，如ABB申請(qǐng)的專利CN102870181A，利用大功率可關(guān)斷電力電子器件，直接分?jǐn)嘀绷麟娏鳌＠眠@種原理制造的固態(tài)斷路器，在時(shí)間上雖然可以滿足多端柔性直流系統(tǒng)的要求，但在正常導(dǎo)通時(shí)的損耗過(guò)大，經(jīng)濟(jì)性較差。
[0004]第二種是混合斷路器技術(shù)，即在傳統(tǒng)的交流機(jī)械斷路器的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加輔助的電力電子電路，投入限流電阻以降低短路電流或在開(kāi)斷弧間隙的直流電流上疊加振蕩電流，利用電流過(guò)零時(shí)開(kāi)斷電路。利用這種原理制造的混合式斷路器，其對(duì)機(jī)械開(kāi)關(guān)有特殊要求，在分?jǐn)鄷r(shí)間上較難滿足直流輸電系統(tǒng)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種混合式快速直流斷路器。本發(fā)明具有穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)損耗小、出現(xiàn)短路故障時(shí)無(wú)電弧切斷、響應(yīng)迅速等特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明直流斷路器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括:三個(gè)電感、三個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)、四個(gè)電容、一個(gè)限壓器和四個(gè)電子開(kāi)關(guān)。第一電感的第二引出端子與第一機(jī)械開(kāi)關(guān)的第一引出端子連接，第一電容的第一引出端子、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)的第二引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)的第二引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)的第一引出端子連接，第一電子開(kāi)關(guān)的第二引出端子、第二電子開(kāi)關(guān)的第一引出端子、限壓器的第一引出端子和第二電容的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)，第二電子開(kāi)關(guān)的第二引出端子和第三電子開(kāi)關(guān)的第一引出端子連接，限壓器的第二引出端子、第三電子開(kāi)關(guān)的第二引出端子、第三電容的第一引出端子和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)的第一引出端子連接作為第三連接點(diǎn)，第三機(jī)械開(kāi)關(guān)的第二引出端子和第二電感的第一引出端子連接，第二電感的第二引出端子、第四電子開(kāi)關(guān)的第一引出端子和第三電感的第一引出端子連接作為第四連接點(diǎn)，第四電子開(kāi)關(guān)的第二引出端子與第四電容的第一引出端子連接，第一電容的第二引出端子、第二電容的第二引出端子、第三電容的第二引出端子、第四電容的第二引出端子和接地或中性線連接，第一電感的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第三電感的第二引出端子作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接。第一電子開(kāi)關(guān)、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)有多種組成形式，例如機(jī)械開(kāi)關(guān)模塊與電力電子開(kāi)關(guān)模塊串聯(lián)、機(jī)械開(kāi)關(guān)、電力電子開(kāi)關(guān)1吳塊串聯(lián)等。[0007]在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)、第一電子開(kāi)關(guān)、第二電子開(kāi)關(guān)和第三電子開(kāi)關(guān)均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到第三電感或第一電感上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟诙C(jī)械開(kāi)關(guān)、第一電子開(kāi)關(guān)、第二電子開(kāi)關(guān)、第三電子開(kāi)關(guān)、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)。在完全斷開(kāi)第二機(jī)械開(kāi)關(guān)之前，第一連接點(diǎn)與第二連接點(diǎn)電位差維持在較低的水平，并且第一電感、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)和第一電容為第一連接點(diǎn)之前故障電流提供續(xù)流通路，第二電容、第二電子開(kāi)關(guān)、第三電子開(kāi)關(guān)、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)、第二電感和第三電感為第二連接點(diǎn)之后故障電流提供續(xù)流通路，以便于第二機(jī)械開(kāi)關(guān)快速斷開(kāi)。第一機(jī)械開(kāi)關(guān)在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第一連接點(diǎn)之前故障電流續(xù)流回路。第二連接點(diǎn)之后故障電流回路斷開(kāi)步驟為:通過(guò)短時(shí)觸發(fā)第四電子開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)第二電感上電流快速過(guò)零，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第三機(jī)械開(kāi)關(guān)的快速斷開(kāi)，通過(guò)第二電子開(kāi)關(guān)、第三電子開(kāi)關(guān)和第四電子開(kāi)關(guān)的觸發(fā)配合，可以實(shí)現(xiàn)第三機(jī)械開(kāi)關(guān)上電流兩次過(guò)零，如果第三機(jī)械開(kāi)關(guān)在電流第一次過(guò)零時(shí)不能完全斷開(kāi)，則還有一次過(guò)零斷開(kāi)的機(jī)會(huì)。第四連接點(diǎn)之后的電流回路在電流過(guò)零點(diǎn)時(shí)自然關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)故障線路的分?jǐn)唷?br> [0008]所述的第一電子開(kāi)關(guān)包括至少一個(gè)電力電子全控器件串聯(lián)組件，第一電子開(kāi)關(guān)兩端可以選擇性的并聯(lián)限壓器；第二電子開(kāi)關(guān)和第三電子開(kāi)關(guān)包括至少一個(gè)電力電子全控或半控器件串聯(lián)組件；第四電子開(kāi)關(guān)包括至少一個(gè)電力電子半控器件串聯(lián)組件；所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)由機(jī)械開(kāi)關(guān)模塊或者電力電子開(kāi)關(guān)模塊組成，所述的第二機(jī)械開(kāi)關(guān)包括至少一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)組件；所述的第三機(jī)械開(kāi)關(guān)包括至少一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)組件。
[0009]本發(fā)明也可以在第一連接點(diǎn)和第二連接點(diǎn)之間選擇性的并聯(lián)電容。
[0010]所述的第一電容、第二電容、第三電容和第四電容含有預(yù)充電電路。
[0011]當(dāng)線路電感足夠時(shí)，可以選擇性的用直流輸電線代替第一電感。
[0012]當(dāng)線路電感足夠時(shí)，可以選擇性的用直流輸電線代替第三電感。
[0013]可以選擇性的用直流輸電線代替第一電子開(kāi)關(guān)，可以選擇性的用直流輸電線代替第二機(jī)械開(kāi)關(guān)，但是第一電子開(kāi)關(guān)和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)至少存在一個(gè)。
[0014]在第一電容兩端、第二電容兩端第三電容兩端和第四電容兩端可以并聯(lián)限壓器；在第一連接點(diǎn)和第二連接點(diǎn)之間可以并聯(lián)限壓器。
[0015]所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)也可以放置于第一電容支路中:第一機(jī)械開(kāi)關(guān)的第二引出端子和第一電容的第一引出端子連接。第一機(jī)械開(kāi)關(guān)的第一引出端子、第一電感的第二引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)。第一電容的第二引出端子和接地或中性線連接。
[0016]所述的第三機(jī)械開(kāi)關(guān)也可以放置于第三電容支路中:第三機(jī)械開(kāi)關(guān)的第二引出端子和第三電容的第一引出端子連接。第三機(jī)械開(kāi)關(guān)的第一引出端子、第三電子開(kāi)關(guān)的第二引出端子、限壓器的第二引出端子和第二電感的第一引出端子連接作為第三連接點(diǎn)。第三電容的第二引出端子和接地或中性線連接。
[0017]本發(fā)明直流斷路器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以中性線或接地點(diǎn)為參考點(diǎn)對(duì)稱安裝的結(jié)構(gòu)形式適用于雙極性輸電線路。
[0018]本發(fā)明第一電感和第一電容、第三電感和第二電容、第三電感和第三電容、第三電感和第四電容分別構(gòu)成一個(gè)一階無(wú)源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但是并不僅限于一階結(jié)構(gòu)，即并不僅限于只包含一個(gè)電感和一個(gè)電容，也可以由多個(gè)電感和電容或電阻組成多階類似的結(jié)構(gòu)連接在一起取代本發(fā)明中第一電感和第一電容、第三電感和第二電容、第三電感和第三電容、第三電感和第四電容。
[0019]當(dāng)?shù)谒碾娮娱_(kāi)關(guān)為半控器件時(shí)，第三電感和第四電容電路分?jǐn)喙收想娏鞴ぷ鬟^(guò)程為:當(dāng)?shù)诙娙蓦妷合陆档揭欢ㄖ禃r(shí)，比如80%，觸發(fā)第四電子開(kāi)關(guān)很短時(shí)間后撤掉觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)第二電感上電流快速過(guò)零，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第三機(jī)械開(kāi)關(guān)快速斷開(kāi)，基于第二電子開(kāi)關(guān)和第四電子開(kāi)關(guān)的配合，可以在第三機(jī)械開(kāi)關(guān)上出現(xiàn)兩次電流過(guò)零點(diǎn)，在第一次電流過(guò)零時(shí)，如果第三機(jī)械開(kāi)關(guān)還未完全斷開(kāi)，則其還有一次開(kāi)斷的機(jī)會(huì)。而第三電感上電流由于已撤掉第二電子開(kāi)關(guān)的觸發(fā)信號(hào)也將很快過(guò)零關(guān)斷。整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)時(shí)間較短，避免了第二電容和第三電感電流震蕩過(guò)程導(dǎo)致的關(guān)斷時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題。
[0020]當(dāng)?shù)谒碾娮娱_(kāi)關(guān)為全控器件時(shí)，第三電感和第三電容電路分?jǐn)喙收想娏鞴ぷ鬟^(guò)程為:當(dāng)?shù)诙娙蓦妷合陆档揭欢ㄖ禃r(shí)，比如80%，觸發(fā)第四電子開(kāi)關(guān)很短時(shí)間后撤掉觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)第二電感上電流快速過(guò)零，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第三機(jī)械開(kāi)關(guān)快速斷開(kāi)，而第三電感上電流由于已撤銷第四電子開(kāi)關(guān)的觸發(fā)信號(hào)將直接斷開(kāi)。整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)時(shí)間較短，避免了第二電容和第三電感電流震蕩過(guò)程導(dǎo)致的關(guān)斷時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題。
[0021]第二電容、第二電子開(kāi)關(guān)、第三電子開(kāi)關(guān)和限壓器支路可以放置于第二連接點(diǎn)之后，也可以放置于第一連接點(diǎn)之前，也可以放置于第四連接點(diǎn)之后，主要目的是為第二機(jī)械開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)創(chuàng)造過(guò)零斷開(kāi)的條件。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0023]a.該直流斷路器開(kāi)斷更為迅速，能夠?qū)崿F(xiàn)零電弧開(kāi)斷；
[0024]b.整個(gè)拓?fù)洳捎贸Ｒ?guī)部件，制造難度相對(duì)較小，可靠性高；
[0025]c.該直流斷路器能夠?qū)⒍搪冯娏骺刂圃谳^低的水平，從而保證了系統(tǒng)的安全性；
[0026]d.該直流斷路器拓?fù)淠軌驕p小短路電流對(duì)換流站的影響；
[0027]e.更容易與柔性直流輸電系統(tǒng)結(jié)合，適宜于一體化設(shè)計(jì)；
[0028]f.與純電力電子開(kāi)關(guān)式直流斷路器相比正常工作時(shí)的損耗更小。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1為本發(fā)明的具體實(shí)施例1的電路原理圖；
[0030]圖2為本發(fā)明的具體實(shí)施例2的電路原理圖；
[0031]圖3為本發(fā)明的具體實(shí)施例3的電路原理圖；
[0032]圖4為本發(fā)明的具體實(shí)施例4的電路原理圖；
[0033]圖5為本發(fā)明的具體實(shí)施例5的電路原理圖；
[0034]圖6為本發(fā)明的具體實(shí)施例6的電路原理圖；
[0035]圖7為本發(fā)明的具體實(shí)施例7的電路原理圖；
[0036]圖8為本發(fā)明的具體實(shí)施例8的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。但以下實(shí)施例僅是說(shuō)明性的，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受這些實(shí)施例的限制。[0038]實(shí)施例1
[0039]圖1所示為本發(fā)明的實(shí)施例1。如圖1所示，本發(fā)明包括第一電感16、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第一電容24、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電容15、第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14、限壓器27、第三電容25、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第二電感21、第四電子開(kāi)關(guān)23、第四電容26和第三電感22。第一電感16的第二引出端子與第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17的第一引出端子連接，第一電容24的第一引出端子、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17的第二引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)2，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第二引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)19的第一引出端子連接，第一電子開(kāi)關(guān)19的第二引出端子、第二電子開(kāi)關(guān)13的第一引出端子、限壓器27的第一引出端子和第二電容15的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)3，第二電子開(kāi)關(guān)13的第二引出端子和第三電子開(kāi)關(guān)14的第一引出端子連接，限壓器27的第二引出端子、第三電子開(kāi)關(guān)14的第二引出端子、第三電容25的第一引出端子和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)的第一引出端子連接作為第三連接點(diǎn)4，第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第二引出端子和第二電感21的第一引出端子連接，第二電感21的第二引出端子、第四電子開(kāi)關(guān)23的第一引出端子和第三電感22的第一引出端子連接作為第四連接點(diǎn)6，第四電子開(kāi)關(guān)23的第二引出端子與第四電容26的第一引出端子連接，第一電容24的第二引出端子、第二電容15的第二引出端子、第三電容25的第二引出端子、第四電容26的第二引出端子和接地或中性線連接，第一電感16的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第三電感22的第二引出端子作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接。
[0040]如圖1所示，在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電子開(kāi)關(guān)13和第三電子開(kāi)關(guān)14均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到第三電感22或第一電感16上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟诙C(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20。在完全斷開(kāi)第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18之前，第一連接點(diǎn)2與第二連接點(diǎn)3電位差維持在較低的水平，并且第一電感16、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17和第一電容24為第一連接點(diǎn)2之前故障電流提供續(xù)流通路，第二電容15、第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第二電感21和第三電感22為第二連接點(diǎn)3之后故障電流提供續(xù)流通路，以便于第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18快速斷開(kāi)。第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第一連接點(diǎn)2之前故障電流續(xù)流回路。第二連接點(diǎn)3之后故障電流回路斷開(kāi)步驟為:通過(guò)短時(shí)觸發(fā)第四電子開(kāi)關(guān)23實(shí)現(xiàn)第二電感21上電流快速過(guò)零，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20的快速斷開(kāi)，通過(guò)第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14和第四電子開(kāi)關(guān)23的觸發(fā)配合，可以實(shí)現(xiàn)第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20上電流兩次過(guò)零，如果第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20在電流第一次過(guò)零時(shí)不能完全斷開(kāi)，則還有一次過(guò)零斷開(kāi)的機(jī)會(huì)。第四連接點(diǎn)6之后的電流回路在電流過(guò)零點(diǎn)時(shí)自然關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)故障線路的分?jǐn)?，避免了第二電?5和第三電感22電路震蕩導(dǎo)致關(guān)斷時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題。
[0041]所述的第一電子開(kāi)關(guān)19包括至少一個(gè)電力電子全控器件串聯(lián)組件；第二電子開(kāi)關(guān)13和第三電子開(kāi)關(guān)14包括至少一個(gè)電力電子全控或半控器件串聯(lián)組件；第四電子開(kāi)關(guān)23包括至少一個(gè)電力電子半控器件串聯(lián)組件；所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17由機(jī)械開(kāi)關(guān)模塊或者電力電子開(kāi)關(guān)模塊組成，所述的第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18包括至少一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)組件；所述的第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20包括至少一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)組件。[0042]實(shí)施例2
[0043]圖2所示為本發(fā)明的實(shí)施例2。如圖2所示，本發(fā)明包括第一電感16、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第一電容24、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電容25、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第二電感21、第二電子開(kāi)關(guān)23、第三電容26和第三電感22。第一電感16的第二引出端子與第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17的第一引出端子連接，第一電容24的第一引出端子、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17的第二引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)2，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第二引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)19的第一引出端子連接，第一電子開(kāi)關(guān)19的第二引出端子、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第一引出端子和第二電容25的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)4，第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第二引出端子和第二電感21的第一引出端子連接，第二電感21的第二引出端子、第二電子開(kāi)關(guān)23的第一引出端子和第三電感22的第一引出端子連接作為第三連接點(diǎn)6，第二電子開(kāi)關(guān)23的第二引出端子與第三電容26的第一引出端子連接，第一電容24的第二引出端子、第二電容25的第二引出端子、第三電容26的第二引出端子與接地或中性線連接，第一電感16的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第三電感22的第二引出端子作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接。
[0044]如圖2所示，在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20和第一電子開(kāi)關(guān)19均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到第三電感22或第一電感16上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟诙C(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20 ;在完全斷開(kāi)第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18之前，第一連接點(diǎn)2與第二連接點(diǎn)4之間電位差維持在較低的水平，并且第一電感16、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17和第一電容24為第一連接點(diǎn)2之前故障電流提供續(xù)流通路，第二電容25、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第二電感21、第三電感22為第二連接點(diǎn)4之后故障電流提供續(xù)流通路，以便于第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18快速斷開(kāi)。第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第一連接點(diǎn)2之前故障電流續(xù)流回路。第二連接點(diǎn)4之后故障電流回路斷開(kāi)步驟為:通過(guò)短時(shí)觸發(fā)第二電子開(kāi)關(guān)23實(shí)現(xiàn)第二電感21上電流的快速過(guò)零，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20的快速斷開(kāi)，第三連接點(diǎn)6之后的電流回路在電流過(guò)零點(diǎn)時(shí)自然關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)故障線路的分?jǐn)?，避免了第二電?5和第三電感22電路震蕩導(dǎo)致關(guān)斷時(shí)間較長(zhǎng)的問(wèn)題。
[0045]實(shí)施例3
[0046]圖3所示為本發(fā)明的實(shí)施例3。如圖3所示，本發(fā)明包括第一電感16、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第一電容24、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電容15、第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14、限壓器27、第三電容25、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20和第二電感22。第一電感16的第二引出端子與第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17的第一引出端子連接，第一電容24的第一引出端子、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17的第二引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)2，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第二引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)19的第一引出端子連接，第一電子開(kāi)關(guān)19的第二引出端子、第二電子開(kāi)關(guān)13的第一引出端子、限壓器27的第一引出端子和第二電容15的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)3，第二電子開(kāi)關(guān)13的第二引出端子和第三電子開(kāi)關(guān)14的第一引出端子連接，限壓器27的第二引出端子、第三電子開(kāi)關(guān)14的第二引出端子、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第一引出端子和第二電感22的第一引出端子連接作為第三連接點(diǎn)4，第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第二引出端子和第三電容25的第一引出端子連接，第一電容24的第二引出端子、第二電容15的第二引出端子、第三電容25的第二引出端子和接地或中性線連接，第一電感16的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第二電感22的第二引出端子作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接。
[0047]如圖3所示，在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)
18、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電子開(kāi)關(guān)13和第三電子開(kāi)關(guān)14均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到第二電感22或第一電感16上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟诙C(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20。在完全斷開(kāi)第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18之前，第一連接點(diǎn)2與第二連接點(diǎn)3電位差維持在較低的水平，并且第一電感16、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17和第一電容24為第一連接點(diǎn)2之前故障電流提供續(xù)流通路，第二電容15、第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20和第二電感22為第二連接點(diǎn)3之后故障電流提供續(xù)流通路，以便于第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18快速斷開(kāi)。第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第一連接點(diǎn)2之前故障電流續(xù)流回路。第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第三連接點(diǎn)4之后故障電流續(xù)流回路。
[0048]實(shí)施例4
[0049]圖4所示為本發(fā)明的實(shí)施例4，本發(fā)明包括第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14、第一電容15、限壓器27、第二電容25、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20和第二電感22。第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第二引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)19的第一引出端子連接，第一電子開(kāi)關(guān)19的第二引出端子、第一電容15的第一引出端子、限壓器27的第一引出端子和第二電子開(kāi)關(guān)13的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)3，第二電子開(kāi)關(guān)13的第二引出端子與第三電子開(kāi)關(guān)14的第一引出端子連接，第三電子開(kāi)關(guān)14的第二引出端子、限壓器27的第二引出端子、第一電感22的第一引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)4，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第二引出端子和第二電容25的第一引出端子連接，第一電容15的第二引出端子、第二電容25的第二引出端子和接地或中性線連接，第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第二電感22的第二引出端子作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接。
[0050]如圖4所示，在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14和第一電子開(kāi)關(guān)19均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到第二電感22上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟诙C(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20。在完全斷開(kāi)第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18之前，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第二電感22和第二電容25為第二連接點(diǎn)4之后故障電流提供續(xù)流通路，以便于第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18快速斷開(kāi)。第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第二接點(diǎn)4之后故障電流續(xù)流回路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)故障線路的分?jǐn)唷?br> [0051]當(dāng)線路電感足夠時(shí)，用直流輸電線代替第一電感22。
[0052]可以選擇性地用直流輸電線代替第一電子開(kāi)關(guān)19。
[0053]實(shí)施例5
[0054]圖5為本發(fā)明的實(shí)施例5,本發(fā)明包括第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第一電感21、第一電容25、第二電容26、第二電子開(kāi)關(guān)23和第二電感22。第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第二引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)19的第一引出端子連接，第一電子開(kāi)關(guān)19的第二引出端子、第一電容25的第一引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)4，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第二引出端子與第一電感21的第一引出端子連接，第一電感21的第二引出端子、第二電子開(kāi)關(guān)23的第一引出端子和第二電感22的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)6，第二電子開(kāi)關(guān)23的第二引出端子和第二電容26的第一引出端子連接，第一電容25的第二引出端子、第二電容26的第二引出端子和接地或中性線連接，第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第二電感22的第二引出端子作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接。
[0055]在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20和第一電子開(kāi)關(guān)19均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到第二電感22上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟谝粰C(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20。在完全斷開(kāi)第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18之前，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第一電感21、第二電感22和第一電容25為第一連接點(diǎn)4之后故障電流提供續(xù)流通路，以便于第一機(jī)械開(kāi)關(guān)18快速斷開(kāi)。第二機(jī)械開(kāi)關(guān)20在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第一接點(diǎn)4之后故障電流續(xù)流回路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)故障線路的分?jǐn)唷?br> [0056]實(shí)施例6
[0057]圖6所不為本發(fā)明的實(shí)施例6。如圖6所不,本發(fā)明包括第一電感16、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第一電容31、第一電子開(kāi)關(guān)32、第二電子開(kāi)關(guān)33、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第三電子開(kāi)關(guān)
19、第二電容24、第三電容15、第四電子開(kāi)關(guān)13、第五電子開(kāi)關(guān)14、第一限壓器34、第二限壓器27、第四電容25和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20。第一電感16的第二引出端子與第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17的第一引出端子連接，第一電容31的第一引出端子、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17的第二引出端子、第一限壓器34的第一引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)32的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)5，第一電子開(kāi)關(guān)32的第二引出端子和第二電子開(kāi)關(guān)33的第一引出端子連接，第二電子開(kāi)關(guān)33的第二引出端子、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第一引出端子、第一限壓器34的第二引出端子和第二電容24的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)2，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第二引出端子和第三電子開(kāi)關(guān)19的第一引出端子連接，第三電子開(kāi)關(guān)19的第二引出端子、第三電容的第一引出端子、第二限壓器27的第一引出端子和第四電子開(kāi)關(guān)13的第一引出端子連接作為第三連接點(diǎn)3，第四電子開(kāi)關(guān)13的第二引出端子和第五電子開(kāi)關(guān)14的第一引出端子連接，第五電子開(kāi)關(guān)14的第二引出端子、第二限壓器27的第二引出端子、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第一引出端子連接作為第四連接點(diǎn)4，第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第二引出端子和第四電容25的第一引出端子連接，第一電容31的第二引出端子、第二電容24的第二引出端子、第三電容15的第二引出端子、第四電容25的第二引出端子和接地點(diǎn)或中性線連接，第一電感16的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第四連接點(diǎn)4作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接。
[0058]如圖6所示，在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第一電子開(kāi)關(guān)32、第二電子開(kāi)關(guān)33、第三電子開(kāi)關(guān)19、第四電子開(kāi)關(guān)13和第五電子開(kāi)關(guān)14均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到第三電感22或第一電感16上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟诙C(jī)械開(kāi)關(guān)18、第三電子開(kāi)關(guān)19、第一電子開(kāi)關(guān)32、第二電子開(kāi)關(guān)33、第四電子開(kāi)關(guān)13、第五電子開(kāi)關(guān)14、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17。在完全斷開(kāi)第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18之前，第二連接點(diǎn)2與第三連接點(diǎn)3電位差維持在較低的水平，并且第一電感16、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第一電子開(kāi)關(guān)32、第二電子開(kāi)關(guān)33和第二電容24為第二連接點(diǎn)2之前故障電流提供續(xù)流通路，第三電容15、第四電子開(kāi)關(guān)13和第五電子開(kāi)關(guān)14為第三連接點(diǎn)3之后故障電流提供續(xù)流通路，以便于第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18快速斷開(kāi)。第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第二連接點(diǎn)2之前故障電流續(xù)流回路。第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第四連接點(diǎn)4之后故障電流續(xù)流回路。
[0059]所述的第一電子開(kāi)關(guān)32包括至少一個(gè)電力電子全控器件或半控器件或機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)組件；第二電子開(kāi)關(guān)33包括至少一個(gè)電力電子全控器件串聯(lián)組件；第三電子開(kāi)關(guān)19包括至少一個(gè)電力電子全控器件串聯(lián)組件；第五電子開(kāi)關(guān)14包括至少一個(gè)電力電子全控器件串聯(lián)組件，第四電子開(kāi)關(guān)13包括至少一個(gè)電力電子全控器件或半控器件或機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)組件；所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17由機(jī)械開(kāi)關(guān)模塊或者電力電子開(kāi)關(guān)模塊組成，所述的第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18包括至少一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)組件；所述的第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20包括至少一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)組件；第一電感16和第一電容31可以選擇性省略。
[0060]實(shí)施例7
[0061 ] 圖7為本發(fā)明的實(shí)施例7，在第一電容24的兩端并聯(lián)限壓器31，在第一連接點(diǎn)2和第二連接點(diǎn)3之間并聯(lián)限壓器32，在第二電容15的兩端并聯(lián)限壓器30，在第三電容25的兩端并聯(lián)限壓器28，在第四電容26的兩端并聯(lián)限壓器29。
[0062]在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電子開(kāi)關(guān)13和第三電子開(kāi)關(guān)14均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到第三電感22或第一電感16上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟诙C(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20。當(dāng)?shù)谝贿B接點(diǎn)2和第二連接點(diǎn)3之間的電壓超過(guò)限壓器32的動(dòng)作電壓時(shí)，限壓器32動(dòng)作，消耗回路儲(chǔ)存的多余能量；當(dāng)?shù)诙B接點(diǎn)3和第三連接點(diǎn)4之間的電壓超過(guò)限壓器27的動(dòng)作電壓時(shí)，限壓器27動(dòng)作，消耗回路儲(chǔ)存的多余能量；當(dāng)?shù)谝浑娙?4兩端電壓超過(guò)限壓器31的動(dòng)作電壓時(shí)，限壓器31動(dòng)作，消耗第一電容24上儲(chǔ)存的多余能量；當(dāng)?shù)诙娙?5兩端電壓超過(guò)限壓器30的動(dòng)作電壓時(shí)，限壓器30動(dòng)作，消耗第二電容15上儲(chǔ)存的多余能量。當(dāng)?shù)谌娙?5兩端電壓超過(guò)限壓器28的動(dòng)作電壓時(shí)，限壓器28動(dòng)作，消耗第三電容25上儲(chǔ)存的多余能量。當(dāng)?shù)谒碾娙?6兩端電壓超過(guò)限壓器29的動(dòng)作電壓時(shí)，限壓器29動(dòng)作，消耗第三電容26上儲(chǔ)存的多余能量。
[0063]實(shí)施例8
[0064]圖8所示為本發(fā)明的實(shí)施例8，本實(shí)施例包括第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14、第一電容15、限壓器27、第二電容25、第三電容28和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20。第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17的第二引出端子、第三電容28的第一引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第一引出端子連接，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18的第二引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)19的第一引出端子連接，第一電子開(kāi)關(guān)19的第二引出端子、第三電容28的第二引出端子、第一電容15的第一引出端子、限壓器27的第一引出端子和第二電子開(kāi)關(guān)13的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)3，第二電子開(kāi)關(guān)13的第二引出端子與第三電子開(kāi)關(guān)14的第一引出端子連接，第三電子開(kāi)關(guān)14的第二引出端子、限壓器27的第二引出端子和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)4，第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20的第二引出端子和第二電容25的第一引出端子連接，第一電容15的第二引出端子、第二電容25的第二引出端子和接地或中性線連接，第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第二連接點(diǎn)4作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接。
[0065]如圖8所示，在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)17、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14和第一電子開(kāi)關(guān)19均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟谝粰C(jī)械開(kāi)關(guān)17、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18、第一電子開(kāi)關(guān)19、第二電子開(kāi)關(guān)13和第三電子開(kāi)關(guān)14。在完全斷開(kāi)第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18之前，第二電子開(kāi)關(guān)13、第三電子開(kāi)關(guān)14和第一電容15為第一連接點(diǎn)3之后故障電流提供續(xù)流通路，以便于第二機(jī)械開(kāi)關(guān)18快速斷開(kāi)。第三機(jī)械開(kāi)關(guān)20在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第二接點(diǎn)4之后故障電流續(xù)流回路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)故障線路的分?jǐn)唷?br> [0066]以上所述為本發(fā)明的一些較佳實(shí)施例而已，但本發(fā)明不應(yīng)該局限于實(shí)施例和附圖中所公開(kāi)的內(nèi)容。所以凡是不脫離本發(fā)明所公開(kāi)的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種混合型直流斷路器，其特征在于:所述的直流斷路器由電感(16、21、22)、機(jī)械開(kāi)關(guān)(17、18、20)、電容(15、，24、25、26)、電子開(kāi)關(guān)(13、14、19、23)和限壓器(27)組成；第一電感(16)的第二引出端子與第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)的第一引出端子連接，第一電容(24)的第一引出端子、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)的第二引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)(2)，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)的第二引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)(19)的第一引出端子連接，第一電子開(kāi)關(guān)(19)的第二引出端子、第二電子開(kāi)關(guān)(13)的第一引出端子、限壓器(27)的第一引出端子和第二電容(15)的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)(3)，第二電子開(kāi)關(guān)(13)的第二引出端子和第三電子開(kāi)關(guān)(14)的第一引出端子連接，限壓器(27)的第二引出端子、第三電子開(kāi)關(guān)(14)的第二引出端子、第三電容(25)的第一引出端子和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)的第一引出端子連接作為第三連接點(diǎn)(4)，第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)的第二引出端子和第二電感(21)的第一引出端子連接，第二電感(21)的第二引出端子、第四電子開(kāi)關(guān)(23)的第一引出端子和第三電感(22)的第一引出端子連接作為第四連接點(diǎn)(6)，第四電子開(kāi)關(guān)(23)的第二引出端子與第四電容(26)的第一引出端子連接，第一電容(24)的第二引出端子、第二電容(15)的第二引出端子、第三電容(25)的第二引出端子、第四電容(26)的第二引出端子和接地或中性線連接，第一電感(16)的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第三電感(22)的第二引出端子作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的直流斷路器，其特征在于:在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)、第一電子開(kāi)關(guān)(19)、第二電子開(kāi)關(guān)(13)和第三電子開(kāi)關(guān)(14)均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路；當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到第三電感(22)或第一電感(16)上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟诙C(jī)械開(kāi)關(guān)(18)、第一電子開(kāi)關(guān)(19)、第二電子開(kāi)關(guān)(13)、第三電子開(kāi)關(guān)(14)、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20);在完全斷開(kāi)第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)之前，第一連接點(diǎn)(2)與第二連接點(diǎn)(3)電位差維持在較低的水平，并且第一電感(16)、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)和第一電容(24)為第一連接點(diǎn)(2)之前故障電流提供續(xù)流通路，第二電容(15)、第二電子開(kāi)關(guān)(13)、第三電子開(kāi)關(guān)(14)、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)、第二電感(21)和第三電感(22)為第二連接點(diǎn)(3)之后故障電流提供續(xù)流通路，以便于第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)快速斷開(kāi)。第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第一連接點(diǎn)(2)之前故障電流續(xù)流回路。第二連接點(diǎn)(3)之后故障電流回路斷開(kāi)步驟為:通過(guò)短時(shí)觸發(fā)第四電子開(kāi)關(guān)(23)實(shí)現(xiàn)第二電感(21)上電流快速過(guò)零，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)的快速斷開(kāi)；第四連接點(diǎn)(6)之后的電流回路在電流過(guò)零點(diǎn)時(shí)自然關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)故障線路的分?jǐn)唷?br> 3.按照權(quán)利要求1所述的直流斷路器，其特征在于:所述的第一電子開(kāi)關(guān)(19)包括至少一個(gè)電力電子全控器件串聯(lián)組件；第三電子開(kāi)關(guān)(14)包括至少一個(gè)電力電子全控器件串聯(lián)組件，第二電子開(kāi)關(guān)(13)包括至少一個(gè)電力電子全控器件或半控器件或機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)組件；第四電子開(kāi)關(guān)(23)包括至少一個(gè)電力電子半控器件串聯(lián)組件；所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)由機(jī)械開(kāi)關(guān)模塊或者電力電子開(kāi)關(guān)模塊組成，所述的第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)包括至少一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)組件；所述的第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)包括至少一個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)串聯(lián)組件。
4.一種混合型直流斷路器，其特征在于:所述的直流斷路器包括第一電感(16)、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)、第一電容(24)、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)、第一電子開(kāi)關(guān)(19)、第二電容(15)、第二電子開(kāi)關(guān)(13)、第三電子開(kāi)關(guān)(14)、限壓器(27)、第三電容(25)、第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)和第二電感(22);第一電感(16)的第二引出端子與第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)的第一引出端子連接，第一電容(24)的第一引出端子、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)的第二引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)(2)，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)的第二引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)(19)的第一引出端子連接，第一電子開(kāi)關(guān)(19)的第二引出端子、第二電子開(kāi)關(guān)(13)的第一引出端子、限壓器(27)的第一引出端子和第二電容(15)的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)(3)，第二電子開(kāi)關(guān)(13)的第二引出端子和第三電子開(kāi)關(guān)(14)的第一引出端子連接，限壓器(27)的第二引出端子、第三電子開(kāi)關(guān)(14)的第二引出端子、第二電感(22)的第一引出端子和第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)的第一引出端子連接作為第三連接點(diǎn)(4)，第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)的第二引出端子和第三電容(25)的第一引出端子連接，第一電容(24)的第二引出端子、第二電容(15)的第二引出端子、第三電容(25)的第二引出端子和接地或中性線連接，第一電感(16)的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第二電感(22)的第二引出端子作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接。
5.按照權(quán)利要求4所述的直流斷路器，其特征在于:在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)、第一電子開(kāi)關(guān)(19)、第二電子開(kāi)關(guān)(13)和第三電子開(kāi)關(guān)(14)均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路；當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到第二電感(22)或第一電感(16)上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟诙C(jī)械開(kāi)關(guān)(18)、第一電子開(kāi)關(guān)(19)、第二電子開(kāi)關(guān)(13)、第三電子開(kāi)關(guān)(14)和第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)；在完全斷開(kāi)第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)之前，第一連接點(diǎn)(2)與第二連接點(diǎn)(3)電位差維持在較低的水平，并且第一電感(16)、第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)和第一電容(24)為第一連接點(diǎn)(2)之前故障電流提供續(xù)流通路，第二電容(15)、第二電子開(kāi)關(guān)(13)、第三電子開(kāi)關(guān)(14)和第二電感(22)為第二連接點(diǎn)(3)之后故障電流提供續(xù)流通路，以便于第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)快速斷開(kāi)；第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(17)在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第一連接點(diǎn)(2)之前故障電流續(xù)流回路；第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第三連接點(diǎn)(4)之后故障電流續(xù)流回路。
6.一種混合型直流斷路器，其特征在于:所述的直流斷路器包括第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)、第一電子開(kāi)關(guān)(19)、第二電子開(kāi)關(guān)(13)、第三電子開(kāi)關(guān)(14)、第一電容(15)、限壓器(27)、第二電容(25)、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)和第二電感(22);第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)的第二引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)(19)的第一引出端子連接，第一電子開(kāi)關(guān)(19)的第二引出端子、第一電容(15)的第一引出端子、限壓器(27)的第一引出端子和第二電子開(kāi)關(guān)(13)的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)(3)，第二電子開(kāi)關(guān)(13)的第二引出端子與第三電子開(kāi)關(guān)(14)的第一引出端子連接，第三電子開(kāi)關(guān)(14)的第二引出端子、限壓器(27)的第二引出端子、第二電感(22)的第一引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)(4)，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)的第二引出端子和第二電容(25)的第一引出端子連接，第一電容(15)的第二引出端子、第二電容(25)的第二引出端子和接地或中性線連接，第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第二電感(22)的第二引出端子作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接；在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)、第二電子開(kāi)關(guān)(13)、第三電子開(kāi)關(guān)(14)和第一電子開(kāi)關(guān)(19)均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。
7.按照權(quán)利要求6所述的直流斷路器，其特征在于:當(dāng)檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到所述的第二電感(22)上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟谝粰C(jī)械開(kāi)關(guān)(18)、第一電子開(kāi)關(guān)(19)、第二電子開(kāi)關(guān)(13)和第三電子開(kāi)關(guān)(14);在完全斷開(kāi)第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)之前，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)、第二電感(22)和第二電容(25)為第二連接點(diǎn)(4)之后故障電流提供續(xù)流通路，當(dāng)?shù)诙B接點(diǎn)(4)電壓下降到一定程度時(shí)，觸發(fā)限壓器(27)工作，開(kāi)始對(duì)第一電容(15)放電，此過(guò)程便于第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)快速斷開(kāi)；第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第二接點(diǎn)(4)之后故障電流續(xù)流回路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)故障線路的分?jǐn)唷?br> 8.一種混合型直流斷路器，其特征在于:所述的直流斷路器包括第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)、第一電子開(kāi)關(guān)(19)、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)、第一電感(21)、第一電容(25)、第二電容(26)、第二電子開(kāi)關(guān)(23)和第二電感(22);第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)的第二引出端子和第一電子開(kāi)關(guān)(19)的第一引出端子連接，第一電子開(kāi)關(guān)(19)的第二引出端子、第一電容(25)的第一引出端子和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)的第一引出端子連接作為第一連接點(diǎn)(4)，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)的第二引出端子與第一電感(21)的第一引出端子連接，第一電感(21)的第二引出端子、第二電子開(kāi)關(guān)(23)的第一引出端子和第二電感(22)的第一引出端子連接作為第二連接點(diǎn)(6)，第二電子開(kāi)關(guān)(23)的第二引出端子和第二電容(26)的第一引出端子連接，第一電容(25)的第二引出端子、第二電容(26)的第二引出端子和接地或中性線連接，第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)的第一引出端子作為直流斷路器的第一引出端子與直流輸電線連接，第二電感(22)的第二引出端子作為直流斷路器的第二引出端子與直流輸電線的另一端連接。
9.按照權(quán)利要求8所述的直流斷路器，其特征在于:在直流輸電線路無(wú)故障時(shí)，所述的第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)、第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)和第一電子開(kāi)關(guān)(19)均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路；當(dāng) 檢測(cè)到線路短路故障或當(dāng)檢測(cè)到第二電感(22)上流過(guò)的電流超過(guò)限定值時(shí)，立即開(kāi)始分?jǐn)嗟谝粰C(jī)械開(kāi)關(guān)(18)、第一電子開(kāi)關(guān)(19)、和第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20);在完全斷開(kāi)第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)之前，第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)、第一電感(21)、第二電感(22)和第一電容(25)為第一連接點(diǎn)(4)之后故障電流提供續(xù)流通路，以便于第一機(jī)械開(kāi)關(guān)(18)快速斷開(kāi)；第二機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)在電流過(guò)零時(shí)斷開(kāi)第一連接點(diǎn)(4)之后故障電流續(xù)流回路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)故障線路的分?jǐn)唷?br> 10.按照權(quán)利要求1所述的直流斷路器，其特征在于:第二電子開(kāi)關(guān)(13)、第三電子開(kāi)關(guān)(14)和限壓器(27)可以用直流輸電線代替。
11.按照權(quán)利要求1所述的直流斷路器，其特征在于:所述的第一電容(24)、第二電容(15)、第三電容(25)和第四電容(26)含有預(yù)充電電路。
12.按照權(quán)利要求1所述的直流斷路器，其特征在于:可以在第一電容(24)兩端、第二電容(15)兩端、第三電容(25)兩端和第四電容(26)兩端并聯(lián)限壓器；在第一連接點(diǎn)(2)和第二連接點(diǎn)(3)之間并聯(lián)限壓器。
13.按照權(quán)利要求1所述的直流斷路器，其特征在于:所述的第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)放置于第三電容(25)支路中；第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)的第二引出端子和第三電容(25)的第一引出端子連接；第三機(jī)械開(kāi)關(guān)(20)的第一引出端子、第三電子開(kāi)關(guān)(14)的第二引出端子、限壓器(27)的第二引出端子和第二電感(21)的第一引出端子連接作為第三連接點(diǎn)(4)。
【文檔編號(hào)】H01H9/54GK103839710SQ201410077459
【公開(kāi)日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】肖立業(yè), 韋統(tǒng)振, 霍群海, 王玨, 朱晉, 齊智平, 李耀華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電工研究所