[发明专利]一种直流断路器及其控制方法

权利要求书

1.一种直流断路器，其特征在于：所述直流断路器包括依次连接的第一断流单元、第二断流单元和直流负荷开关，以及一端接于第一断流单元和第二断流单元之间、另一端接地的主断流单元。

2.如权利要求1所述的一种直流断路器，其特征在于：

所述第一断流单元、所述第二断流单元和所述直流负荷开关均提供正常负荷电流流过的通路；

所述第一断流单元用于断开从直流负荷开关侧流向第一断流单元侧的故障电流，使得故障电流由直流负荷开关经第二断流单元流向主断流单元；

所述第二断流单元用于断开从第一断流单元侧流向直流负荷开关侧的故障电流，使得故障电流由第一断流单元流向主断流单元；

所述直流负荷开关用于分断负荷电流；

所述主断流单元用于承担故障电流的通流、关断、缓冲和消耗短路能量。

3.如权利要求1所述的一种直流断路器，其特征在于：

所述第一断流单元包括限流电感L1、快速机械开关FBRK1、晶闸管D1、隔离开关BRK2和绝缘栅双极型晶体管IGBT1；

所述晶闸管D1与所述绝缘栅双极型晶体管IGBT1反并联后与串联的限流电感L1和快速机械开关FBRK1串联；所述隔离开关BRK2与所述晶闸管D1并联；所述限流电感L1的另一端与隔离开关BRK1的一端连接，所述晶闸管D1的阴极与第二断流单元连接。

4.如权利要求1所述的一种直流断路器，其特征在于：

所述第二断流单元包括晶闸管D2、隔离开关BRK3、绝缘栅双极型晶体管IGBT2和快速机械开关FBRK2；

所述晶闸管D2与所述绝缘栅双极型晶体管IGBT2反并联后与所述快速机械开关FBRK2串联，所述隔离开关BRK3与所述晶闸管D2并联；所述晶闸管D2的阴极与第一断流单元连接，所述快速机械开关FBRK2的另一端与直流负荷开关连接。

5.如权利要求1所述的一种直流断路器，其特征在于：

所述直流负荷开关包括金属氧化物避雷器MOV2、交流断路器BRK5、电容C1、电抗L3和限流电感L2；

所述金属氧化物避雷器MOV2与所述交流断路器BRK5并联后与所述限流电感L2串联，所述电容C1与所述电抗L3串联后与所述金属氧化物避雷器MOV2并联；

所述金属氧化物避雷器MOV2的一端与第二断流单元连接，另一端与限流电感L2的一端连接，所述限流电感L2的另一端连接隔离开关BRK4。

6.如权利要求1所述的一种直流断路器，其特征在于：

所述主断流单元包括金属氧化物避雷器MOV1、电力电阻阀支路和缓冲支路；所述金属氧化物避雷器MOV1、所述电力电阻阀支路和所述缓冲支路并联后一端与第一断流单元和第二断流单元的连接点连接，另一端接地；

所述电力电子阀支路包括串联的绝缘栅双极型晶体管支路和门极可关断晶闸管支路；所述绝缘栅双极型晶体管支路包括依次串联的绝缘栅双极型晶体管，所述门极可关断晶闸管支路包括依次串联的门极可关断晶闸管；

所述缓冲支路包括晶闸管D3、电阻R1和电容C2；所述晶闸管D3与所述电阻R1并联后与所述电容C2串联；所述电容C2的另一端接地，所述晶闸管D3的阳极与所述绝缘栅双极型晶体管支路连接后接于第一断流单元和第二断流单元之间。

7.一种直流断路器的控制方法，其特征在于：

所述方法包括如下步骤：

S1将直流断路器接入线路中；

S2开通直流断路器；

S3检测线路中的电流类型和流向，并根据检测结果控制所述直流断路器。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于：

所述步骤S1包括：将隔离开关BRK1和BRK4接入高压直流输电线路中，保持隔离开关BRK1、BRK2、BRK3和BRK4、交流断路器BRK5、快速机械开关FBRK1和FBRK2为断开状态、绝缘栅双极型晶体管IGBT1和IGBT2、主断流单元为闭锁状态。