[发明专利]直流高压电气设备以及在这种设备中控制切断装置的方法

说明书

本发明涉及一种包括用于切换主电路(24)中的电流的开关器件(22)的直流高压电气设备以及一种用于控制这种电气设备中的开关器件的闭合的方法，特征在于，所述电气设备(23)包括受控可变电阻系统(26)，使得可以改变电阻系统(26)的由流经主电路(24)的电流所见的电阻值，该电阻值取至少三个不同的值：较高值、较低值以及至少一个包含在较高值和较低值之间的非零中间值。所述电气设备包括协同器件(32)，所述协同器件使得可以控制所述电阻系统(26)的电阻值的切换时间(T1，T2)。

技术领域

本发明涉及一种直流高压电气设备，所述直流高压电气设备包括用于切断直流高压电路的装置。

背景技术

已知传统方式的区域规模、国家规模或者大陆规模的电力网络，在这种网络中，在数十、数百或数千公里范围内传送电流。正在考虑发展这种网络或者部分高压直流网络或者超高压直流网络。在这种网络中，高压导线尤其可以以架空线或地下电缆或海底电缆的形式布置。

当然，这种高压网络中设置有电源切断装置以切断给定导线中的电流。通常，处于断开位置的切断装置将电路的两部分断开，其中一个部分可以连接到高压下的电源(在所考虑的情况下)。在这些切断装置中设置有断路器，用于在电路异常的情况下快速断开由导线构成的电路。特别是设置断路器以承载有载开路，即电路的开路，其中在标称电压下在电路中流动最大标称强度的电流，或者甚至在电路的电气故障的情况下在电路中流动超过最大标称强度的短路电流。更具体地设置了其它切断装置，即隔离器，用于在断开位置断开电路的两个部分，其中一个电路部分例如连接到电源，确保足够的间隔距离以保证永久电绝缘。

当切断装置已经断开并且在需要再次闭合切断装置以恢复电路中的电流时，人们可能面临在电路的先前通过所述切断装置与所述电源隔离的部分(其被随意地称为下游部分)中产生非常高的释放电流的问题。在下游部分包括例如超过10千米长度、甚至超过100千米长度的很长的地下电缆或海底电缆的情况下，这一点尤为重要。实际上，特别是由于它们每单位长度的大电容和/或它们的长度大，这种电缆通常与大地或者水体形成显著的电容。在给电缆加电时，也就是说在闭合切断装置时，电缆的电容很容易产生非常显著的释放电流。在没有特别保护措施的情况下，该释放电流可能远远超过电路中电流的最大标称强度的两倍。然后，该释放电流可能损坏电路的某些元件。

已知在高压交流电网领域中设置在线路接通时插入电路的插入电阻器，以限制在这种操作期间可能出现的过电压。同样在交流高压网络领域，还已知提供与无功补偿的补偿器组相关联的插入电阻器或插入电感器，或者提供与真空变压器相关联的插入电阻器或插入电感器以在真空变压器接通时限制释放电流。

然而，到目前为止还没有解决直流高压电路中的释放电流峰值问题。

发明内容

因此，本发明旨在提出一种将释放电流限制为受控值的解决方案，例如，限制为不超过所述电路中的电流的最大标称强度值两倍的值。在涉及转换器的一些应用中，特别是AC/DC转换器中，这使得能够避免阻断AC/DC转换器的有源部件，即绝缘栅双极晶体管(通常称为IGBT)。此外，本发明的第二个目的是最小化恢复导线中标称电流的时间，特别是当电流在消除故障电流的操作之后恢复时。如用于交流电领域的主要在于提供插入电阻的解决方案不能直接转换，特别是由于其导致显著的标称电流恢复时间。

为此目的，本发明提出了一种直流高压电气设备，所述直流高压电气设备包括用于切断直流高压电路的装置，该直流高压电路包括主电路，在所述电气设备的稳定操作状态期间，在所述主电路中流动直流高压下的工作电流，所述切断装置可能从断开状态切换至闭合状态，在所述断开状态下，所述切断装置中断电流在所述主电路中的流动，在所述闭合状态下，所述切断装置允许电流在所述主电路中的流动。