[发明专利] 可双向开断和软起动的混合器件固态断路器及控制方法 – CN114172129A 全文链接一   全文链接二

 
基本信息
申请号
CN202111463902.5
申请日
20211202
公开(公告)号
CN114172129A
公开(公告)日
20220311
申请(专利权)人
中国科学院电工研究所
申请人地址
100190 北京市海淀区中关村北二条6号
发明人
朱晋;曾庆鹏;韦统振;霍群海;尹靖元 专利类型 发明专利
摘要
本发明属于直流固态断路器领域,具体涉及了一种可双向开断和软起动的混合器件固态断路器及控制方法,旨在解决现有直流断路器无法在实现快速反应的同时实现高可靠性双向开断以及功能集成的问题。本发明包括:主通流支路半控器件组和全控器件均导通,系统稳态通流;发生故障时关闭相应全控器件,达到避雷器动作电压后将避雷器接入系统,导通换流支路,故障电流转至换流支路,半控器件组关断,再关断换流支路,故障电流转至吸能支路进行吸能,直至直流断路器安全断开;接入容性负载时,在半控器件组关断后,高频通断换流支路的相应开关,涌流在换流支路和吸能支路之间切换直至软起动成功。本发明低损耗、快速开断,结构简单,集成功能多、安全性高。
主权项
1.一种可双向开断和软起动的混合器件固态断路器,其特征在于,该直流断路器包括:线路电流检测及控制器,用于检测直流固态断路器的电路状态,并根据线路状态生成相应的开关通断驱动信号;开关通断驱动器,用于根据所述开关通断驱动信号驱动主通流支路的全控器件S1、换流支路的开关S2和开关S3的导通或断开;主通流支路的全控器件S1、换流支路的开关S2和开关S3,用于在开关通断驱动器的驱动下导通或断开,其状态包括:主流通支路的全控器件S1导通,其对应的半控器件组G1、半控器件组G2、半控器件组G3和半控器件组G4均导通,实现直流固态断路器双向电流通流的稳态通路;系统右侧发生短路故障,关断所述主通流支路的全控器件S1:当所述全控器件S1两端的电压升高至所述主通流支路的避雷器MOV1的动作电压时,避雷器MOV1接入系统,故障电流流入避雷器MOV1;导通换流支路的开关S2,故障电流流入至换流支路,所述半控器件组G1和所述半控器件组G3承受反压并断开;控制换流支路的开关S2断开,故障电流将被转移至吸能支路,故障电流流入所述吸能支路的避雷器MOV2进行吸能,实现直流固态断路器的右侧故障关断;系统左侧发生短路故障,关断所述主通流支路的全控器件S1:当所述全控器件S1两端的电压升高至所述主通流支路的避雷器MOV1的动作电压时,避雷器MOV1接入系统,故障电流流入避雷器MOV1;导通换流支路的开关S1,故障电流流入至换流支路,所述半控器件组G2和所述半控器件组G4承受反压并断开;控制换流支路的开关S1断开,故障电流将被转移至吸能支路,故障电流流入所述吸能支路的避雷器MOV2进行吸能,实现直流固态断路器的左侧故障关断;系统右侧接入容性负载,控制所述主通流支路的全控器件S1关断,在全控器件S1两端电压达到避雷器MOV1的动作电压后,导通所述换流支路的开关S2,断开所述主通流支路的半控器件组G1和半控器件组G3,主通流支路完全断开;控制换流支路的开关S2进行高频通断,涌流在所述换流支路和所述吸能支路吸收之间切换,降低流入系统的过电流;当系统电流被限流至设定过电流阈值以下,控制主通流支路的半控器件组G1、半控器件组G3和全控器件S1重新导通,电流正常流过主通流支路,实现直流固态断路器的右侧容性负载接入软起动;系统左侧接入容性负载,控制所述主通流支路的全控器件S1关断,在全控器件S1两端电压达到避雷器MOV1的动作电压后,导通所述换流支路的开关S1,断开所述主通流支路的半控器件组G2和半控器件组G4,主通流支路完全断开;控制换流支路的开关S1进行高频通断,涌流在所述换流支路和所述吸能支路吸收之间切换,降低流入系统的过电流;当系统电流被限流至设定过电流阈值以下,控制主通流支路的半控器件组G2、半控器件组G4和全控器件S1重新导通,电流正常流过主通流支路,实现直流固态断路器的左侧容性负载接入软起动。

 

 
IPC信息
IPC主分类号
H02H7/26
H 电学

H02 发电、变电或配电

H02H 紧急保护电路装置

H02H7/26 电缆或线路系统的分段保护,例如当发生短路、接地故障或电弧放电时切断一部分电路(定电缆故障位置入G01R31/08)

 

 
法律状态信息
法律状态公告日
20220311
法律状态
公开 法律状态信息
CN202111463902 20220311 公开 公开

 

 
代理信息
代理机构名称
北京瀚仁知识产权代理事务所(普通合伙) 11482
代理人姓名
宋宝库;屠晓旭