[发明专利]一种混合式直流断路器耗能支路MOV状态测量电路及方法

说明书

本发明公开了一种混合式直流断路器耗能支路MOV状态测量电路及方法，包括接地回路和泄漏电流表，接地回路和泄漏电流表串联于耗能支路的输出端，泄漏电流表与耗能支路的输出端之间设有隔离开关Q_S4，耗能支路的输出端与转移支路输出端之间连接有隔离开关Q_S3，通过在耗能支路的输出端与转移支路输出端之间连接隔离开关Q_S3，通过接地回路和泄漏电流表串联形成耗能支路检测回路，通过直流线路供能，由泄漏电流表检测耗能支路MOV泄漏电流大小，通过测量回路检测耗能支路MOV泄漏电流大小来判断耗能支路MOV状态是否良好，有效解决了混合式直流断路器正常工作情况下无法开展耗能支路状态检测的问题，本发明结构简单，能够快速准确检测耗能支路MOV状态。

技术领域

本发明属于设备状态检测技术领域，涉及一种混合式直流断路器耗能支路MOV状态测量电路及方法。

背景技术

随着柔性直流电网的快速发展，具有快速切断故障电流功能的混合式直流断路器越来越受到人们关注。现有的混合式直流断路器主要采用由主支路、转移支路和耗能支路并联构成的混合电路拓扑，在正常工作条件下，主支路处于长期通流状态，转移支路及耗能支路均处于“睡眠”状态，此种情况下较难判定断路器保护动作的有效性，存在电网故障无法快速切除的隐患。并且因为混合式直流断路器和常规交流断路器的拓扑完全不同，增加了转移、耗能等辅助回路，导致用于常规交流断路器的在线监测方法不能完全适用于混合式直流断路器。同时混合式直流断路器各支路元件的老化以及环境条件的变化都将不同程度的导致断路器性能的变化，所以对“睡眠”部件状态检测、评估是十分必要的。

混合式直流断路器在开断故障电流的过程中需要通过耗能支路耗散存储在系统电感中的能量，而在其拓扑结构中，耗能支路首选元件便是金属氧化物压敏电阻(MOV)。同时在开断过程中，MOV的保护特性限制了混合式直流断路器瞬态开断电压，是保护混合式直流断路器的关键设备，其保护性能的优劣影响着混合式直流断路器开断性能的好坏。

目前公开的一种混合式直流断路器避雷器监测方法及系统(已公开专利CN201810664503.7)通过测量N组混合式直流断路器的线路侧电流、主支路电流以及转移支路电流，计算混合式直流断路器的耗能支路电流，将混合式直流断路器的耗能支路电流与避雷器泄漏阈值电流限值进行比较来判定避雷器是否异常。但是测量N组混合式直流断路器的线路侧电流、主支路电流以及转移支路电流需要3N套光纤电流互感器和N套合并单元，设备数量多且对光纤电流互感器长期运行可靠性要求高。

混合式直流断路器正常运行下耗能支路MOV相当于被旁路，其两端电压几乎为零，此状态下无法开展MOV状态检测。因此，为了快速准确判断耗能支路MOV状态，有必要提出了一种新的状态主动测量方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混合式直流断路器耗能支路MOV状态测量电路及方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种混合式直流断路器耗能支路MOV状态测量电路，包括接地回路和泄漏电流表，接地回路和泄漏电流表串联于耗能支路的输出端，泄漏电流表与耗能支路的输出端之间设有隔离开关Q_S4，耗能支路的输出端与转移支路输出端之间连接有隔离开关Q_S3。

进一步的，混合式直流断路器包括并联的主支路、转移支路和耗能支路，耗能支路的输入端连接于直流电源E，直流电源E与耗能支路的输入端依次连接有电感L和隔离开关Q_S1,转移支路的输出端依次连接有隔离开关Q_S2、电阻RL和接地回路。

一种混合式直流断路器耗能支路MOV状态测量方法，包括以下步骤：在混合式直流断路器正常接入情况下，将耗能支路输出端与主支路输出端断开，在耗能支路正常接入主支路电源情况下，测量耗能支路泄漏电流大小，若耗能支路泄漏电流大于设定阈值，则说明耗能支路MOV状态异常，否则耗能支路MOV状态正常。