，一對(duì)第一分段開關(guān)單元116和118或一對(duì)第二分段開關(guān)單元120和122的單元分別地電耦連于第一分段112或第二分段114的相對(duì)端。圖1圖解說(shuō)明分段開關(guān)單元位于變電所104和主開關(guān)單元110外部的實(shí)施例。圖2圖解說(shuō)明分段開關(guān)單元118和122集成到變電所104中的實(shí)施例。在另一實(shí)施例中(未顯示)，分段開關(guān)單元116和120可以集成到主開關(guān)單元110中。在分段開關(guān)未集成到變電所或主開關(guān)單元中的實(shí)施例中，分段開關(guān)單元可以位于相應(yīng)分段的相對(duì)端附近，并集成于相應(yīng)的分段中。在這些實(shí)施例中，相應(yīng)的分段可以認(rèn)為被劃分成兩個(gè)或更多個(gè)子分段。在組合兩種選擇的另一實(shí)施例(未顯示)中，一對(duì)分段開關(guān)單元可以電耦連于相應(yīng)分段的相對(duì)端處或者附近，一個(gè)或多個(gè)其它分段開關(guān)單元可以位于其間。在此示例中，分段可以劃分成多個(gè)子分段，使得相鄰的分段開關(guān)單元一起限定相應(yīng)的子分段的相對(duì)端。當(dāng)分段很長(zhǎng)時(shí)此實(shí)施例可能是有用的。
[0033]經(jīng)歷已知故障或由于預(yù)料的故障的預(yù)定維修事件的電纜分段在后文中可互換地稱作故障分段。同樣，處于運(yùn)行的(或者沒故障的)電纜分段在后文中可互換地稱作運(yùn)行分段。在第一分段112中出現(xiàn)故障的情況下，第一分段開關(guān)單元116和118被配置成斷開故障分段112，從而將故障分段112與功率傳輸系統(tǒng)100的其余部分電隔尚。此外，第一分段開關(guān)單元116和118可以被進(jìn)一步配置成提供短路路徑，以防止來(lái)自功率源102的功率發(fā)送到相應(yīng)分段112。在此示例中，第二分段開關(guān)單元120和122被配置成將運(yùn)行分段，即第二分段114電連接到功率傳輸系統(tǒng)100的其余部分。如果第二分段114還沒耦連到變電所104，則運(yùn)行的第二分段114的連接可以在故障分段112的斷開和短路路徑的產(chǎn)生之前、與其同時(shí)或之后執(zhí)行。如果在正常運(yùn)行中第二分段114已經(jīng)連接到功率傳輸系統(tǒng)100的其余部分，則在確定第一分段112中的故障事件時(shí)第二分段開關(guān)單元120和122的配置可以保持不變。
[0034]類似地，在第二分段114中出現(xiàn)故障的情況下，第二分段開關(guān)單元120和122可以被配置成斷開并提供短路路徑，以防止功率發(fā)送到相應(yīng)的分段114，第一分段開關(guān)單元116和118可以被配置成將運(yùn)行分段112電連接到功率傳輸系統(tǒng)100的其余部分。
[0035]在一些實(shí)施例中，根據(jù)故障分段，主開關(guān)單元110可以被配置成將來(lái)自功率源102的功率經(jīng)由運(yùn)行分段112或114發(fā)送到變電所104。主開關(guān)單元110的功率發(fā)送可以與故障分段的斷開、短路路徑的產(chǎn)生和運(yùn)行分段的連接同時(shí)或在其后執(zhí)行。
[0036]如之前指出的，在一些實(shí)施例中，功率傳輸系統(tǒng)100甚至在故障情況下可以全面運(yùn)行。一旦故障分段用新的分段更換或修理好重新使用，與故障分段關(guān)聯(lián)的那對(duì)分段開關(guān)單元可以被配置成將更換的/修理好的分段電連接到功率傳輸系統(tǒng)100，使得功率可以通過(guò)修理好的/更換的分段發(fā)送。之后，功率傳輸系統(tǒng)100如上文描述的正常運(yùn)行。
[0037]圖2是在第一分段112中出現(xiàn)故障的情況下功率傳輸系統(tǒng)100的不意表不；圖3是在第二分段114中出現(xiàn)故障的情況下功率傳輸系統(tǒng)100的示意表示。在圖2和3的實(shí)施例中，功率傳輸系統(tǒng)100進(jìn)一步包括主電站202，主電站202電耦連于功率源102和變電所104之間。在一些其它的實(shí)施例中，如圖11中所示，主開關(guān)單元110和分段開關(guān)單元116和120可以位于主功率系統(tǒng)202內(nèi)。
[0038]在一些實(shí)施例中，一些或所有的分段開關(guān)單元可以包括斷開開關(guān)元件和短路開關(guān)元件的組合。如圖2和3中所示，第一分段開關(guān)單元116包括斷開開關(guān)元件204和短路開關(guān)元件206。類似地，第一分段開關(guān)單元118包括斷開開關(guān)元件208和短路開關(guān)元件210 ;第二分段開關(guān)單元120包括斷開開關(guān)元件212和短路開關(guān)元件214 ;第二分段開關(guān)單元122包括斷開開關(guān)元件216和短路開關(guān)元件218。在一些實(shí)施例中，同一分段開關(guān)單元的斷開和短路開關(guān)元件可以被配置成被同時(shí)觸發(fā)(由連接斷開和短路開關(guān)元件的虛線所示)。在其它實(shí)施例中，為了避免或降低電弧閃光，觸發(fā)短路開關(guān)元件以在引起斷開開關(guān)元件斷開相應(yīng)的分段之前提供短路路徑可能是有用的。這些斷開和短路開關(guān)元件的配置可以成反比，使得如果這些開關(guān)中的一個(gè)閉合，其它的可以打開。在圖2圖示的實(shí)施例中，斷開開關(guān)元件204和208可以都被配置成斷開相應(yīng)的故障分段112。在一些實(shí)施例中，如圖2中所示，在第一分段112中出現(xiàn)故障的情況下，斷開開關(guān)元件204和208被配置成處于打開(open)位置，使得第一分段112與功率傳輸系統(tǒng)100電隔離，斷開開關(guān)元件212和216被配置成處于閉合(closed)位置以將運(yùn)行分段114電連接到功率傳輸系統(tǒng)100的其余部分，具體是變電所 104。
[0039]在一些實(shí)施例中，如圖2中圖示，主開關(guān)單元110包括兩極兩位置開關(guān)，即被配置成在第一分段112中出現(xiàn)故障的同時(shí)切換到位置“I”的主開關(guān)220和222。切換到位置“I”致使功率通過(guò)第二分段114同時(shí)繞過(guò)故障分段112被發(fā)送到變電所104。
[0040]在圖2和3所示的一些實(shí)施例中，DC電纜108包括第一導(dǎo)電路徑224和第二導(dǎo)電路徑226。DC電纜108可以包括雙極DC電纜或兩個(gè)單極DC導(dǎo)電路徑的組合，使得第一和第二導(dǎo)電路徑224和226可以在DC電纜108中的各個(gè)位置彼此電連接。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，單極DC導(dǎo)電路徑可以組合在一起，集成到單個(gè)外殼內(nèi)部。在如圖2圖示的一些實(shí)施例中，功率通過(guò)運(yùn)行分段114的第一導(dǎo)電路徑224發(fā)送到變電所104，使得變電所104是全面運(yùn)行的。
[0041]在一些實(shí)施例中，理想的是防止在變電所104處接收的功率被進(jìn)一步發(fā)送到故障分段112。如圖2中所示，短路開關(guān)元件210可以被配置成在第一分段112上出現(xiàn)故障的情況下對(duì)于在其端子228處接收的功率提供短路路徑。在這些實(shí)施例中，為了提供短路路徑，短路開關(guān)元件210可以被配置成處于閉合位置。因此，在一些實(shí)施例中，在端子228處經(jīng)由第一導(dǎo)電路徑224接收的功率可以經(jīng)由運(yùn)行分段114的第二導(dǎo)電路徑226發(fā)送到主電站202。類似地，如圖2中所示，短路開關(guān)元件206被配置成對(duì)在其端子230處從主電站202接收的任何功率提供短路路徑。盡管在電纜分段的兩端或其附近具有斷開和短路特征是有益的，但在一些實(shí)施例中，如上文討論的，可以在每個(gè)分段中實(shí)施單個(gè)分段開關(guān)單元。在包括主開關(guān)單元110的單個(gè)開關(guān)單元實(shí)施例中，分段開關(guān)單元可以提供于變電所104處或其附近。在一些實(shí)施例中，分段開關(guān)單元可以是半導(dǎo)體開關(guān)單元、機(jī)械開關(guān)單元或其組合。
[0042]在一些實(shí)施例中，一旦修理好故障分段112或用新的分段更換，處理好的/更換的分段可以位于第一分段開關(guān)單元116和118之間(或者，如果故障分段包括在主開關(guān)單元110和變電所104之間的那些開關(guān)單元)。斷開開關(guān)元件204和208的配置可以相反，即切換到閉合位置，使得修理好的/更換的分段電連接到功率傳輸系統(tǒng)100。短路開關(guān)元件206和210則可以被配置成處于打開位置，以消除路徑路徑。在功率旨在主要經(jīng)由修理好的/更換的分段供應(yīng)到變電所的某些實(shí)施例中，一旦修理好的/更換的分段在運(yùn)行，即一旦斷開開關(guān)元件204和208閉合，短路開關(guān)元件206和210打開，則短路開關(guān)元件120和122可以被配置成處于閉合位置，斷開開關(guān)元件212和216可以被配置成位于打開位置。在這些實(shí)施例中，主開關(guān)單元110可以被配置成切換到位置“2”，使得功率通過(guò)修理好的/更換的分段同時(shí)繞過(guò)第二分段114發(fā)送。
[0043]圖3圖解說(shuō)明故障的第二分段114的一個(gè)示例。在圖3中所示的實(shí)施例中，斷開開關(guān)元件204、208、212和216和短路開關(guān)元件206、210、214、和218的配置與上文結(jié)合圖2描述的那些相反，主開關(guān)220和222的配置相反，使得他們被切換到位置“2”，而不是如圖2中的位置“1”，以致使功率通過(guò)第一分段112被發(fā)送到變電所104。
[0044]對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然的是，盡管圖2和3圖解說(shuō)明兩極兩位置型的主開關(guān)單元110，但可以使用其它類型的主開關(guān)單元。一個(gè)非限制性示例是兩極三位置類型的開關(guān)。在使用兩極三位置主開關(guān)的實(shí)施例中，兩個(gè)主開關(guān)中每一個(gè)的一個(gè)位置可以不被使用，例如保持“未連接(Ne)”。
[0045]進(jìn)一步地，主開關(guān)單元110可以位于主電站202、功率源102或功率傳輸系統(tǒng)100中在功率源102和電站104之間的任何其它平臺(tái)處。在一個(gè)實(shí)施例中，主開關(guān)單元110可以包括有載開關(guān)單元。如本文中使用的詞語(yǔ)“有載開關(guān)單元(on-load switch unit) ”指在電流通過(guò)它流動(dòng)時(shí)即有載時(shí)仍可以被操作的電開關(guān)。在使用有載開關(guān)單元的實(shí)施例中，功率傳輸系統(tǒng)100可以在隔離故障分段以及重新連接修理好的/更換分段時(shí)不中斷功率供應(yīng)地運(yùn)行。替代性地，在一些實(shí)施例中，主開關(guān)單元110可以包括無(wú)載開關(guān)單元。如本文中使用的詞語(yǔ)“無(wú)載開關(guān)單元(off-load switch unit) ”指僅在沒有電流通過(guò)時(shí)即沒有負(fù)載時(shí)可以被操作的電開關(guān)。在使用無(wú)載開關(guān)單元的實(shí)施例中，在過(guò)渡期間，即當(dāng)分段開關(guān)單元的運(yùn)行要從連接的/未短路的切換到斷開的/短路時(shí)(或反之亦然)，連接到變電所的負(fù)載可以被暫時(shí)關(guān)斷；之后分段開關(guān)單元可以根據(jù)需要過(guò)渡，可以恢復(fù)送到負(fù)載的功率。在這些實(shí)施例中，由于負(fù)載的暫時(shí)關(guān)斷，可以有稍微的中斷，例如大約100毫秒。無(wú)載開關(guān)對(duì)避免或消除過(guò)渡期間的電弧閃光可能是有用的。在不偏離本發(fā)明的范圍下，可以使用用于電弧消除的任何已知的系統(tǒng)或技術(shù)。
[0046]對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然的是，盡管圖2和3圖解說(shuō)明包括單獨(dú)的斷開和短路開關(guān)的分段開關(guān)單元，但可以使用其它類型的分段開關(guān)單元。一個(gè)非限制性示例是如圖4中圖示的三極類型的分段開關(guān)單元400。如圖4中所示，功率傳輸系統(tǒng)(諸如100)的分段開關(guān)單元400包括第一、第二和第三極402、404和406，使得斷開和短路開關(guān)元件組合在集成開關(guān)中。在使用三極分段開關(guān)單元的一些實(shí)施例中，分段開關(guān)單元400的第一極402可以切換成耦連到第二極404或第三極406。如圖4中所示，第一極402不連接到第三極406，因此短路路徑或者被取消或者未被創(chuàng)建。耦連到第二極404(圖4中所示)的實(shí)施例可以使DC電纜(諸如108)的分段408連接到功率傳輸系統(tǒng)的其余部分。耦連到第三極406 (圖4中未顯示)的實(shí)施例可以導(dǎo)致對(duì)在分段開關(guān)單元400的端子410處接收的功率提供短路路徑。在此實(shí)施例中，第一極402未連接到第二極404，因此分段408與功率傳輸系統(tǒng)的其余部分電去耦連。分段開關(guān)單元400因此將短路和斷開開關(guān)元件的功能集成到單個(gè)三極型的開關(guān)中，而不是使用與圖2和3中所示的那些相同的單獨(dú)的兩極類型的斷開和短路開關(guān)元件。
[0047]圖1-3圖解說(shuō)明包括單個(gè)變電所即變電所104的實(shí)施例。圖5-14圖解說(shuō)明包括多個(gè)變電所的實(shí)施例。圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例用于將來(lái)自功率源102的電功率傳輸?shù)降谝蛔冸娝?04和第二變電所502的功率傳輸系統(tǒng)500的框圖。如圖5和6中所示，第二變電所502設(shè)置于功率傳輸系統(tǒng)500的第一變電所104和主開關(guān)