一种具备限流功能的混合式高压直流断路器

• 作者: 王振浩 张力斌 成龙 李国庆
• 来源期刊: 电网技术
• 关键词: 混合式直流断路器 直流电网 短路故障 故障限流 拓扑结构
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 高电压技术|High Voltages
• 页码范围: 2042-2049
• 页数: 8页
• 分类号: TM721
• 语种: 中文
• DOI: 10.13335/j.1000-3673.pst.2020.0654

摘要

直流断路器(DC circuit breaker,DCCB)是保证直流电网安全可靠运行的关键装备.针对DCCB普遍存在的限流效果差、故障清除速度慢等问题,提出一种具备限流功能的混合式直流断路器(current-limiting hybrid DCCB CL-HDCCB)拓扑.CL-HDCCB在传统DCCB基础上增加了限流支路和旁路支路.限流支路利用限流电抗和限流电阻综合限流,能够显著降低故障电流上升率及其峰值.旁路支路利用引流晶闸管接地,以降低非故障侧避雷器的耗能,并通过泄能电阻的投入有效缩短故障清除时间.该文从稳态运行、限流、断路和旁路过程4个方面分别对其工作原理进行了详细分析和理论推导,并给出了CL-HDCCB关键器件参数的选取方法.搭建基于PSCAD/EMTDC软件平台的CL-HDCCB仿真实验模型,分别在单端和四端直流电网场景下验证所提出方案的正确性和有效性,并从限流效果、避雷器吸收能量变化以及故障清除时间等方面与现有相关方案进行了详细的对比分析.