±10kV直流配网用混合式中压直流断路器拓扑设计与试验

• 作者: 刘晨阳 王青龙 柴卫强 向川 黄永瑞
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: ±10kV中压柔直配网 混合式直流断路器 主支路 转移支路 分断时间 样机
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 电气装备及其智能运维|Development, Intelligent Operation and Maintenance of Power Equipments
• 页码范围: 3881-3891
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20210197

摘要

为解决±10 kV柔性直流配电网发生短路时故障电流大,开断短路电流困难的问题,提出一款±10 kV混合式中压直流断路器拓扑方案.利用PSCAD/EMTDC软件对该直流断路器拓扑进行仿真.仿真结果表明:当系统发生短路时,直流断路器能够在2.54 ms(《3 ms)时间内分断2.5 kA短路电流,转移支路中承压绝缘栅双极性晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)两端最大电压约为17.5 kV,同时研究了RC回路中不同R值(1 Ω,5 Ω,10 Ω)对系统电压振荡波形的影响,R取值越大振荡时间越小;同时理论推导了直流断路器分断过程中的电气应力暂态方程.最后基于所提出的拓扑结构研制了±10 kV直流断路器样机,搭建试验平台对直流断路器开展分断试验.试验结果表明:该款±10 kV直流断路器能够在3 ms内双向(正向和反向)开断100A小电流和2.5 kA短路大电流,试验结果与仿真结果保持一致.