[发明专利]一种新型多端口限流式直流断路器及其控制方法

权利要求书

1.一种新型多端口限流式直流断路器，其特征在于，包括：

通流支路，用于在直流线路正常运行时实现直流线路稳态电流的导通，并在检测到直流线路发生的故障后将故障电流转移至主断路器支路；

主断路器，用于承载通流支路转移的故障电流，并通过避雷器将故障电流切断；

限流支路，用于在故障发生初期抑制故障电流的上升；

电容预充电支路，用于在正常运行状态下利用直流系统电源为限流支路电容充电；

能量转移支路，用于屏蔽直流电抗能量，辅助避雷器实现故障电流的快速衰减。

2.根据权利要求1所述的新型多端口限流式直流断路器，其特征在于，所述通流支路和其它支路之间通过超快速机械开关UFD和与超快速机械开关串联的晶闸管相联。

3.根据权利要求1所述的新型多端口限流式直流断路器，其特征在于，所述限流支路包括晶闸管阀组T_a，晶闸管阀组T_b、T_g1和预充电电容C₁的串联支路，晶闸管阀组T_c和限流电感L_FCL的串联支路；

所述晶闸管阀组T_a用于迅速转移故障电流，保证UFD在零电流下可靠打开；

所述晶闸管阀组T_b、T_g1和预充电电容C₁的串联支路，一方面保证T_a可靠关断，另一方面电容的反向充电可储存部分能量并抑制故障电流上升；

所述晶闸管阀组T_c和限流电感L_FCL的串联支路，用于在故障回路中串入限流电感以抑制故障电流上升。

4.根据权利要求1所述的新型多端口限流式直流断路器，其特征在于，所述预充电电容由电阻R_g、电容C_g和晶闸管T_g串联组成。

5.根据权利要求1所述的新型多端口限流式直流断路器，其特征在于，所述能量转移支路包括晶闸管T_a、预充电电容C和耗能电阻R；

所述晶闸管T_a用于将直流电抗旁路；

所述预充电电容C放电过程为晶闸管T_a提供可靠关断的反压，反向充电过程快速吸收直流电抗能量；

所述耗能电阻R，利用晶闸管和换相电容配合投入吸能电容和耗能电阻，稳态损耗低，有效降低避雷器耗能需求。

6.一种如权利要求1-5任一所述的新型多端口限流式直流断路器的控制方法，其特征在于，新型多端口限流式直流断路器所包括的正常运行或检测到一条直流线路故障前，所述方法包括：

通流支路中的所有IGBT导通，稳态电流或故障电流流经通流支路。

电容预充电支路晶闸管T_g和限流支路T_g1导通，直流电网经桥臂二极管给电容预充电。