[发明专利]一种两电平电压源的直流断路器合成试验回路及方法

权利要求书

1.一种两电平电压源的直流断路器合成试验回路，其特征在于，所述回路包括电流源和两电平电压源(6)，所述电流源和两电平电压源(6)均并接在试品直流断路器(5)两端；

所述电流源包括电流源LC支路(1)、限压支路(2)、引弧支路(3)和辅助开关(4)，其中，电流源LC支路(1)与限压支路(2)并联后的一端依次与引弧支路(3)、辅助开关(4)串联，辅助开关(4)的另一端与试品直流断路器(5)的一端连接；电流源LC支路(1)与限压支路(2)并联后的另一端接地；

两电平电压源(6)包括两电平电压源投入开关S2、两电平电压源电感Lu、两电平电压源电容Cu1、两电平电压源电容Cu2、短路电阻Ru和短路开关S3，其中，两电平电压源投入开关S2的一端与辅助开关(4)连接，两电平电压源投入开关S2的另一端依次与两电平电压源电感Lu、两电平电压源电容Cu1和两电平电压源电容Cu2的串联连接；短路电阻Ru和短路开关S3串联连接后再与两电平电压源电容Cu2并联连接；所述两电平电压源电容Cu2的一端接地。

2.根据权利要求1所述的一种两电平电压源的直流断路器合成试验回路，其特征在于，电流源LC支路(1)包括电容Ci、电感Li和合闸开关S1，其中，电容Ci的一端与电感Li、合闸开关S1依次串联连接；电容Ci的另一端与限压支路(2)并联后一端接地；所述合闸开关S1的自由端与限压支路(2)的另一端并联后与引弧支路(3)串联。

3.根据权利要求1所述的一种两电平电压源的直流断路器合成试验回路，其特征在于，限压支路(2)包括避雷器MOV，其中，避雷器MOV与电流源LC支路(1)并联连接。

4.根据权利要求1所述的一种两电平电压源的直流断路器合成试验回路，其特征在于，所述限压支路(2)包括间隙G和电阻R，其中，间隙G和电阻R串联连接后再与电流源LC支路(1)并联连接。

5.根据权利要求1所述的一种两电平电压源的直流断路器合成试验回路，其特征在于，引弧支路(3)包括引弧电阻Ri和旁路开关S4，其中，引弧电阻Ri和旁路开关S4并联后的一端与电流源LC支路(1)连接，并联后的另一端与辅助开关(4)连接。

6.根据权利要求1所述的一种两电平电压源的直流断路器合成试验回路，其特征在于，辅助开关(4)包括辅助断路器AB，其中，所述辅助断路器AB的两端分别与引弧支路(3)和试品直流断路器(5)连接。

7.一种两电平电压源的直流断路器合成试验方法，其特征在于，基于权利要求1-6中任一项所述的一种两电平电压源的直流断路器合成试验回路，包括以下步骤：

电流源LC支路(1)的合闸开关S1闭合，电流源电容Ci通过电流源和直流断路器构成的回路放电；到达预设延时时间，辅助开关(4)分闸，保持燃弧状态；当辅助开关(4)达到有效开距后，引弧支路(3)的旁路开关S4导通，电流源和试品直流断路器(5)构成的回路中的电流快速上升；当试品直流断路器(5)的电流到达预设电流时，试品直流断路器(5)内部的开关按照预设时序逻辑进行开断，试品直流断路器(5)两端出现瞬态开断电压；当瞬态开断电压升高至限压支路(2)预设电压值时，限压支路(2)的避雷器动作由高阻态转变为低阻态或者限压支路(2)的间隙G导通，限压支路(2)的电流开始上升；当限压支路(2)的电流到达预设幅值时，两电平电压源(6)的投入开关S2闭合导通，两电平电压源(6)的投入使辅助开关(4)的电流快速过零，辅助开关(4)的电弧熄灭，电流源与试品直流断路器实现电气隔离；当试品直流断路器(5)两端的电压持续时间达到预设时间时，两电平电压源(6)中的短路开关S3闭合，试品直流断路器(5)两端的电压开始下降，最终试品直流断路器(5)两端的电压维持在预设的系统额定直流电压。

8.根据权利要求7所述的一种两电平电压源的直流断路器合成试验方法，其特征在于，试验前，将试品不含耗能回路的直流断路器(5)并联连接在两电平电压源(6)的两端；所述电流源LC支路(1)、引弧支路(3)、两电平电压源(6)和试品直流断路器的换流支路的开关处于分断隔离状态；辅助开关(4)和试品直流断路器的主支路的开关处于闭合导通状态；同时，电流源电容Ci、两电平电压源电容Cu1、以及两电平电压源电容Cu2充电至相应电压。