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科普知識(shí)
數(shù)據(jù)分類:
高壓直流斷路器

探究:高壓直流斷路器短路電流開(kāi)斷方式

發(fā)布日期:2022-04-17 點(diǎn)擊率:79

  高壓直流斷路器可以分為機(jī)械式高壓直流斷路器(mechanical HVDC circuit breaker)、固態(tài)高壓直流斷路器(solid-state HVDC circuit breaker)與混合式高壓直流斷路器(hybrid HVDC circuit breaker)。其開(kāi)斷短路電流的方法各有不同。

  1. 機(jī)械式高壓直流斷路器

  機(jī)械式高壓直流斷路器利用快速機(jī)械開(kāi)關(guān)來(lái)開(kāi)斷短路電流。

  優(yōu)點(diǎn):運(yùn)行穩(wěn)定、開(kāi)斷故障電流能力強(qiáng)、通態(tài)損耗小等。

  缺點(diǎn):由于自身結(jié)構(gòu)的制約,斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電弧易損壞觸頭,故障電流切除時(shí)間較長(zhǎng),難以滿足直流系統(tǒng)快速分?jǐn)喙收想娏鞯囊蟆?/p>

  2. 固態(tài)高壓直流斷路器

  固態(tài)高壓直流斷路器的基本框圖如下圖所示,包含一個(gè)主開(kāi)關(guān)、一個(gè)輔助開(kāi)關(guān)和一組無(wú)源組件。主開(kāi)關(guān)承載正常操作期間的電流;當(dāng)故障發(fā)生時(shí),輔助開(kāi)關(guān)和無(wú)源組件斷開(kāi)電路并耗散故障能量。

  優(yōu)點(diǎn):開(kāi)斷時(shí)間短;體積較小且無(wú)電弧產(chǎn)生。

  缺點(diǎn):容易過(guò)壓過(guò)流、通態(tài)損耗高等。

  固態(tài)高壓直流斷路器開(kāi)斷短路電流的方式可以分為兩種:(1) 電壓換向;(2) 電流換向

  2.1 電流換向

  在電流換向方式中,將一個(gè)附加電路與電力電子開(kāi)關(guān)電路并聯(lián)以承載正常電流。在正常情況下,沒(méi)有電流流過(guò)該并聯(lián)路徑。在故障狀態(tài)下,該并聯(lián)電路向主開(kāi)關(guān)所在的主路徑注入電流,以這樣的方式限制流通在主路徑中的故障電流,且隨后將主開(kāi)關(guān)關(guān)斷。

  2.2 電壓換向

  在電壓換向方式中,施加一反向電壓以關(guān)斷主開(kāi)關(guān)(主開(kāi)關(guān)在正常情況下導(dǎo)通,并提供正常電流的路徑),并限制故障電流在主回路中流通。

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