專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有選擇性保護(hù)功能的混合式斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有選擇性保護(hù)功能的混合式斷路器，特別涉及一種通過(guò)控制混合式斷路器固態(tài)開(kāi)關(guān)電路中的電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件輪流導(dǎo)通和關(guān)斷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)功能的斷路器。
背景技術(shù)：
由于高壓直流輸電系統(tǒng)短路電流上升非?？?，其峰值在4ms內(nèi)就會(huì)達(dá)到約IOOkA,傳統(tǒng)的機(jī)械開(kāi)關(guān)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足開(kāi)斷要求。隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來(lái)，基于高速機(jī)械開(kāi)關(guān)和電力電子器件固態(tài)開(kāi)關(guān)的混合式斷路器成為直流開(kāi)斷的研究熱點(diǎn)。由于高壓直流開(kāi)斷要求在很短時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)開(kāi)斷過(guò)程，一般短路電流轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移支路后斷路器兩端電壓迅速上升，當(dāng)能量吸收電路全部導(dǎo)通時(shí)，高速開(kāi)關(guān)兩端電壓約為系統(tǒng)電壓的1. 5倍。但是，目前混合式開(kāi)斷在高速機(jī)械開(kāi)關(guān)方面依舊存在缺陷，其高速機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度存在限制，無(wú)法在很短時(shí)間內(nèi)打開(kāi)足夠開(kāi)距，承受系統(tǒng)過(guò)電壓，因此高壓應(yīng)用場(chǎng)合并不滿(mǎn)足要求。如何在電流轉(zhuǎn)移至固態(tài)開(kāi)關(guān)電路后在混合式斷路器兩端建立一定的壓降限制短路電流上升，同時(shí)又要兼顧高速機(jī)械開(kāi)關(guān)的擊穿特性已經(jīng)成為制約混合式斷路器發(fā)展的一個(gè)重要因素。同時(shí)，建立多端直流系統(tǒng)，通過(guò)直流聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多電源供電、多落點(diǎn)受電已經(jīng)成為高壓直流輸電技術(shù)的必然趨勢(shì)。多端直流輸電工程采用的控制和保護(hù)技術(shù)與傳統(tǒng)的交流輸電以及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直流輸電存在很大的不同，由于其電壓等級(jí)高，短路電流上升速率高，系統(tǒng)安全要求各級(jí)斷路器分?jǐn)噙^(guò)程有必要的延時(shí)保護(hù)，即在限制短路電流上升的同時(shí)不開(kāi)斷電流，因此固態(tài)開(kāi)關(guān)電路兩端需維持一定電壓。而固態(tài)開(kāi)關(guān)電路一般由電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件以及功率半導(dǎo)體器件組成，其持續(xù)通流時(shí)間及通流能力有限。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足或缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種具有選擇性保護(hù)功能的混合式斷路器，在開(kāi)斷過(guò)程中限制短路電流上升，實(shí)現(xiàn)短路延時(shí)保護(hù)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種具有選擇性保護(hù)功能的混合式斷路器，包括高速真空開(kāi)關(guān)，所述高速真空開(kāi)關(guān)用于快速分?jǐn)嚯娐?，并且建立一定的擊穿?qiáng)度承受開(kāi)斷過(guò)程中的系統(tǒng)過(guò)電壓；固態(tài)開(kāi)關(guān)電路；能量吸收電路；緩沖電路，所述緩沖電路延緩電流從所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路向所述能量吸收電路的轉(zhuǎn)移；以及控制電路，所述控制電路分別控制聞速真空開(kāi)關(guān)和固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的導(dǎo)通與斷開(kāi)；聞速真空開(kāi)關(guān)、固態(tài)開(kāi)關(guān)電路、緩沖電路、能量吸收電路通過(guò)并聯(lián)形式連接。這樣通過(guò)在混合式斷路器開(kāi)斷過(guò)程中在能量吸收電路兩端建立一定電壓，抑制系統(tǒng)短路電流上升實(shí)現(xiàn)混合式斷路器的選擇性保護(hù)功倉(cāng)泛。


圖1是本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的電流從高速真空開(kāi)關(guān)(FVB)向固態(tài)開(kāi)關(guān)電路轉(zhuǎn)移示意 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù)的原理 圖4是電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件流導(dǎo)通過(guò)程中電壓下降延遲時(shí)間示意 圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的選擇性保護(hù)過(guò)程中斷路器的電壓和電流波形 圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性的控制電路的框圖。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，根據(jù)本發(fā)明的一種具有選擇性保護(hù)功能的混合式斷路器包括高速真空開(kāi)關(guān)FVB(Fast-opening Vacuum Break)、固態(tài)開(kāi)關(guān)電路、緩沖電路、能量吸收電路以及控制電路，高速真空開(kāi)關(guān)、固態(tài)開(kāi)關(guān)電路、緩沖電路、能量吸收電路通過(guò)并聯(lián)形式連接。其中固態(tài)開(kāi)關(guān)電路包括通過(guò)串并聯(lián)形式組合或者與晶閘管組合使用的多個(gè)電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件，其中電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件可以為IGCT、IGBT或者GT0。緩沖電路可以使得電流從固態(tài)開(kāi)關(guān)電路向能量吸收電路的轉(zhuǎn)移過(guò)程存在一定的延遲時(shí)間，從而限制轉(zhuǎn)移過(guò)程過(guò)電壓，作為一個(gè)示例，緩沖電路可以為電容。能量吸收電路能夠吸收短路電流的能量，并在固態(tài)開(kāi)關(guān)電路建立起一定的電壓，作為一個(gè)示例，能量吸收電路由氧化鋅閥片組成的金屬氧化物避雷器MOV或者具有正溫度系數(shù)的PTC材料組成。控制電路能夠監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的電流幅值和電流變化率，并能夠分別控制高速真空開(kāi)關(guān)和固態(tài)開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通與斷開(kāi)。本發(fā)明的工作原理為在斷路器開(kāi)斷過(guò)程中，高速真空開(kāi)關(guān)首先分?jǐn)?，?dāng)短路電流全部轉(zhuǎn)移至固態(tài)開(kāi)關(guān)電路后，控制電路將控制固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的部分電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件輪流斷開(kāi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能量吸收電路的部分導(dǎo)通，使高速真空開(kāi)關(guān)兩端建立起一定的電壓，限制短路電流上升。例如，固態(tài)電路整體有N (N>=2)個(gè)電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件，首先控制其中的m (m〈N)個(gè)斷開(kāi)，對(duì)應(yīng)的m個(gè)電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件兩端的MOV (以MOV為例)導(dǎo)通，從而在固態(tài)開(kāi)關(guān)電路建立起一定的電壓，該電壓用以抵制系統(tǒng)電壓，限制短路電流上升。該m個(gè)電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件斷開(kāi)一定時(shí)間后，控制其導(dǎo)通，MOV中的電流又轉(zhuǎn)移至電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件，建立起電壓跌落。緊接著控制剩余的N-m中的m個(gè)電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件關(guān)斷，固態(tài)開(kāi)關(guān)電路兩端電壓又重新上升，進(jìn)入限流狀態(tài)。由于該過(guò)程中存在固態(tài)開(kāi)關(guān)電路兩端電壓先下降后上升的過(guò)程，因此限流過(guò)程中存在At的時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)固態(tài)開(kāi)關(guān)兩端電壓較低，系統(tǒng)電流有所上升。如圖4所示，輪流導(dǎo)通延遲時(shí)間At與電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件本身固有的導(dǎo)通時(shí)間tgt、關(guān)斷時(shí)間t,以及控制系統(tǒng)精度造成的延遲時(shí)間td有關(guān)，其大小約為三者之和。如此重復(fù)控制固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的部分電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件輪流導(dǎo)通和關(guān)斷，在不開(kāi)斷短路電流的情況下限制短路電流上升，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)選擇性保護(hù)。由于短路情況下固態(tài)開(kāi)關(guān)中流過(guò)的電流較大，為了避免電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件以及能量吸收電路因長(zhǎng)時(shí)間通流發(fā)熱導(dǎo)致?lián)p壞，固態(tài)開(kāi)關(guān)電路所有電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件以及能量吸收電路中的所有過(guò)電壓限制器件輪流過(guò)程中應(yīng)滿(mǎn)足其總的通流時(shí)間之和不超過(guò)該電流等級(jí)下允許的通流時(shí)間上限值。當(dāng)限流延遲時(shí)間滿(mǎn)足多極系統(tǒng)選擇性保護(hù)要求或者能量吸收電路和電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件達(dá)到極限導(dǎo)通時(shí)間時(shí)，固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的全部電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件斷開(kāi)，能量吸收電路全部投入，固態(tài)開(kāi)關(guān)電路兩端電壓高于系統(tǒng)電壓，電流迅速將為O，斷路器完成分?jǐn)唷Ｔ谝韵聦?shí)施例中，本發(fā)明公開(kāi)了
一種具有選擇性保護(hù)功能的混合式斷路器，包括高速真空開(kāi)關(guān)，所述高速真空開(kāi)關(guān)用于快速分?jǐn)嚯娐?，并且建立一定的擊穿?qiáng)度承受開(kāi)斷過(guò)程中的系統(tǒng)過(guò)電壓；固態(tài)開(kāi)關(guān)電路；能量吸收電路；緩沖電路，所述緩沖電路延緩電流從所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路向所述能量吸收電路的轉(zhuǎn)移；以及控制電路，所述控制電路分別控制所述高速真空開(kāi)關(guān)和所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的導(dǎo)通與斷開(kāi)；所述高速真空開(kāi)關(guān)、所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路、所述緩沖電路、所述能量吸收電路通過(guò)并聯(lián)形式連接。進(jìn)一步的所述高速真空開(kāi)關(guān)由高速機(jī)構(gòu)和真空滅弧室組成，所述高速機(jī)構(gòu)的開(kāi)距要求大于等于10mm，平均運(yùn)動(dòng)速度要求高于8m/s。進(jìn)一步的所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路包括通過(guò)串并聯(lián)形式組合或者與晶閘管組合使用的多個(gè)電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件，所述電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件為IGCT、IGBT或者GT0。所述能量吸收電路為多個(gè)由氧化鋅閥片組成的金屬氧化物避雷器MOV或者多個(gè)具有正溫度系數(shù)的PTC材料。一個(gè)或多個(gè)MOV或者PTC并聯(lián)在每個(gè)電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件兩端，所述一個(gè)或多個(gè)MOV或者PTC的總的導(dǎo)通電壓小于其兩端的電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件最高耐壓值。所述緩沖電路為多個(gè)串聯(lián)或者并聯(lián)的電容。進(jìn)一步的所述控制電路，采集流過(guò)混合式斷路器的電流的上升率和電流幅值，根據(jù)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的閾值確定是否輸出控制命令，控制所述高速真空開(kāi)關(guān)和所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路動(dòng)作。在所述高速真空開(kāi)關(guān)斷開(kāi)一定時(shí)間后，控制電路輪流斷開(kāi)固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的部分電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件。進(jìn)一步的所述的控制電路輪流斷開(kāi)固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的部分電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件為所述控制電路先將已經(jīng)斷開(kāi)的電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件導(dǎo)通，再斷開(kāi)其它導(dǎo)通的電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件。進(jìn)一步的所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的所有電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件以及所述能量吸收電路的所有過(guò)電壓限制器件總的通流時(shí)間之和不超過(guò)在其所處的電流等級(jí)下允許的通流時(shí)間上限值。當(dāng)限流延遲時(shí)間滿(mǎn)足多極系統(tǒng)選擇性保護(hù)要求或者所述能量吸收電路和所述電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件達(dá)到極限導(dǎo)通時(shí)間時(shí)，斷開(kāi)所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的全部電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件。在另外的實(shí)施例中，結(jié)合圖2，圖3和圖5示例性的說(shuō)明本發(fā)明的選擇性保護(hù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。在該實(shí)施例中，固態(tài)開(kāi)關(guān)電路為多個(gè)串聯(lián)的IGCT，固態(tài)開(kāi)關(guān)電路也可以為串聯(lián)或者并聯(lián)的IGBT或者GTO等其它電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件，緩沖電路為多個(gè)串聯(lián)的電容，能量吸收電路為多個(gè)串聯(lián)的M0V，能量吸收電路也可以為具有正溫度系數(shù)的PTC材料，其中固態(tài)開(kāi)關(guān)電路、緩沖電路和能量吸收電路以并聯(lián)形式連接，并且其中對(duì)應(yīng)的元件也并聯(lián)在一起。以額定10kV-5kA直流系統(tǒng)為例。整個(gè)開(kāi)斷過(guò)程及選擇性保護(hù)實(shí)現(xiàn)方式如下
I )t0時(shí)刻，系統(tǒng)發(fā)生短路故障，短路電流迅速上升?？刂齐娐凡杉诫娏鞣礽和電流上升率di/dt均超過(guò)預(yù)先設(shè)定值后,控制電路控制高速真空開(kāi)關(guān)FVB (Fast-opening VacuumBreak)和固態(tài)開(kāi)關(guān)電路動(dòng)作。圖6為一種示例性的控制電路。其獲取AD的采樣值，經(jīng)過(guò)FIR濾波后，送入FIFO系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)比較和延時(shí)控制對(duì)高速真空開(kāi)關(guān)和固態(tài)開(kāi)關(guān)電路進(jìn)行控制，同時(shí)控制電路能夠控制AD的采樣。
2) tl時(shí)刻，高速真空開(kāi)關(guān)FVB斷開(kāi)，F(xiàn)VB觸頭間產(chǎn)生電弧，建立起一定的電壓。根據(jù)高速真空開(kāi)關(guān)機(jī)械延遲時(shí)間不同，t0至tl時(shí)刻延遲略有差異，一般約為200us。此時(shí)，固態(tài)開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，如圖2所示，由于FVB的電弧電壓高于固態(tài)開(kāi)關(guān)電路電壓，電流迅速?gòu)腇VB向固態(tài)開(kāi)關(guān)電路轉(zhuǎn)移。3) t2時(shí)刻，短路電流完全轉(zhuǎn)移至固態(tài)開(kāi)關(guān)電路，F(xiàn)VB觸頭間開(kāi)關(guān)電弧熄滅。由于高速真空開(kāi)關(guān)FVB需要一定的介質(zhì)恢復(fù)時(shí)間才能承受系統(tǒng)過(guò)電壓，因此不能立即斷開(kāi)整個(gè)固態(tài)開(kāi)關(guān)電路。如圖3所示，t3時(shí)刻，控制IGCT_1支路和IGCT_3支路首先斷開(kāi)，電流轉(zhuǎn)向緩沖電路，其中，緩沖電路可以實(shí)現(xiàn)電流從固態(tài)開(kāi)關(guān)電路向限制電路的轉(zhuǎn)移過(guò)程存在一定的延遲時(shí)間，從而限制轉(zhuǎn)移過(guò)程過(guò)電壓。如圖3所示，緩沖電路兩端的電壓達(dá)到MOV擊穿電壓后，M0V_1和M0V_3導(dǎo)通，電流方向如圖中箭頭所示。此時(shí)FVB兩端建立起的電壓值約為額定電壓，限制短路電流上升。3) t4時(shí)刻，由于IGCT和MOV不能長(zhǎng)時(shí)間處于導(dǎo)通狀態(tài)，IGCT_1支路導(dǎo)通，緊接著IGCT_2支路斷開(kāi)，完成IGCT器件輪流導(dǎo)通，電流方向如圖3中箭頭所示，C_2兩端的電壓達(dá)到MOV擊穿電壓后，M0V_2導(dǎo)通。由于IGCT輪流導(dǎo)通過(guò)程中存在IGCT的先導(dǎo)通后斷開(kāi)的過(guò)程，因此在選擇性保護(hù)操作過(guò)程中，存在圖5中所示的A t的時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)，固態(tài)開(kāi)關(guān)電路兩端電壓較低，流過(guò)固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的系統(tǒng)電流有所上升，避免了在IGCT支路輪流導(dǎo)通過(guò)程中固態(tài)開(kāi)關(guān)電路兩端電壓引起的高速真空開(kāi)關(guān)觸頭介質(zhì)擊穿。4) t5時(shí)刻，控制IGCT_0支路斷開(kāi)，IGCT_3支路導(dǎo)通，繼續(xù)限制電流上升，同時(shí)為FVB運(yùn)動(dòng)提供一定的延遲時(shí)間，增加觸頭間距。5H6時(shí)刻，當(dāng)高速真空開(kāi)關(guān)FVB可以承受系統(tǒng)過(guò)電壓，在IGCT支路可以承受的導(dǎo)通時(shí)間范圍以及MOV可以吸收能量閾值以?xún)?nèi)，控制電路可以根據(jù)多極系統(tǒng)短路延時(shí)保護(hù)要求在不同時(shí)刻或者M(jìn)OV和電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件達(dá)到導(dǎo)通極限時(shí)間時(shí)，控制IGCT支路全部斷開(kāi)，能量吸收電路MOV全部導(dǎo)通，電流迅速下降至0，完成整個(gè)開(kāi)斷過(guò)程。以上的導(dǎo)通輪流的次數(shù)和器件的選擇僅僅是一個(gè)示例。本發(fā)明的要點(diǎn)在于控制電路將控制固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的部分電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件輪流斷開(kāi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能量吸收電路的部分導(dǎo)通，使高速真空開(kāi)關(guān)兩端建立起一定的電壓，限制短路電流上升。并為高速真空斷路器提供一定的延遲時(shí)間，保證觸頭間隙可以承受系統(tǒng)過(guò)電壓，同時(shí)可以在選擇性保護(hù)時(shí)間內(nèi)由控制電路根據(jù)系統(tǒng)延時(shí)保護(hù)要求控制能量吸收電路在不同時(shí)間點(diǎn)全部導(dǎo)通，完成整個(gè)開(kāi)斷過(guò)程。同時(shí)，通過(guò)將固態(tài)開(kāi)關(guān)電路電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件進(jìn)行反方向并聯(lián)即可以應(yīng)用于同等級(jí)的交流系統(tǒng)。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施方式
僅限于此，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單的推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書(shū)確定保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種具有選擇性保護(hù)功能的混合式斷路器，包括高速真空開(kāi)關(guān)，所述高速真空開(kāi)關(guān)用于快速分?jǐn)嚯娐罚⑶医⒁欢ǖ膿舸?qiáng)度承受開(kāi)斷過(guò)程中的系統(tǒng)過(guò)電壓；固態(tài)開(kāi)關(guān)電路；能量吸收電路；緩沖電路，所述緩沖電路延緩電流從所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路向所述能量吸收電路的轉(zhuǎn)移；以及控制電路，所述控制電路分別控制所述高速真空開(kāi)關(guān)和所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的導(dǎo)通與斷開(kāi)；其特征在于所述高速真空開(kāi)關(guān)、所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路、所述緩沖電路、所述能量吸收電路通過(guò)并聯(lián)形式連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式斷路器，其特征在于所述高速真空開(kāi)關(guān)由高速機(jī)構(gòu)和真空滅弧室組成，所述高速機(jī)構(gòu)的開(kāi)距要求大于等于 10mm，平均運(yùn)動(dòng)速度要求高于8m/s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合式斷路器，其特征在于所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路包括通過(guò)串并聯(lián)形式組合或者與晶閘管組合使用的多個(gè)電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件，所述電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件為IGCT、IGBT或者GTO ;所述能量吸收電路為多個(gè)由氧化鋅閥片組成的金屬氧化物避雷器MOV或者多個(gè)具有正溫度系數(shù)的PTC材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混合式斷路器，其特征在于一個(gè)或多個(gè)MOV或者PTC并聯(lián)在每個(gè)電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件兩端，所述一個(gè)或多個(gè) MOV或者PTC的總的導(dǎo)通電壓小于其兩端的電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件最高耐壓值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的混合式斷路器，其特征在于所述緩沖電路為多個(gè)串聯(lián)或者并聯(lián)的電容。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合式斷路器，其特征在于所述控制電路，采集流過(guò)混合式斷路器的電流的上升率和電流幅值，根據(jù)系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的閾值確定是否輸出控制命令，控制所述高速真空開(kāi)關(guān)和所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、5或6所述的混合式斷路器，其特征在于在所述高速真空開(kāi)關(guān)斷開(kāi)一定時(shí)間后，控制電路輪流斷開(kāi)固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的部分電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混合式斷路器，其特征在于所述的控制電路輪流斷開(kāi)固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的部分電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件為所述控制電路先將已經(jīng)斷開(kāi)的電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件導(dǎo)通，再斷開(kāi)其它導(dǎo)通的電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混合式斷路器，其特征在于所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的所有電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件以及所述能量吸收電路的所有過(guò)電壓限制器件總的通流時(shí)間之和不超過(guò)在其所處的電流等級(jí)下允許的通流時(shí)間上限值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的混合式斷路器，其特征在于當(dāng)限流延遲時(shí)間滿(mǎn)足多極系統(tǒng)選擇性保護(hù)要求或者所述能量吸收電路和所述電力電子 門(mén)極可關(guān)斷器件達(dá)到極限導(dǎo)通時(shí)間時(shí)，斷開(kāi)所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的全部電力電子門(mén)極可關(guān)斷器件。
全文摘要
一種具有選擇性保護(hù)功能的混合式斷路器，包括高速真空開(kāi)關(guān)，所述高速真空開(kāi)關(guān)用于快速分?jǐn)嚯娐?，并且建立一定的擊穿?qiáng)度承受開(kāi)斷過(guò)程中的系統(tǒng)過(guò)電壓；固態(tài)開(kāi)關(guān)電路；能量吸收電路；緩沖電路，所述緩沖電路延緩電流從所述固態(tài)開(kāi)關(guān)電路向所述能量吸收電路的轉(zhuǎn)移；以及控制電路，所述控制電路分別控制高速真空開(kāi)關(guān)和固態(tài)開(kāi)關(guān)電路的導(dǎo)通與斷開(kāi)；高速真空開(kāi)關(guān)、固態(tài)開(kāi)關(guān)電路、緩沖電路、能量吸收電路通過(guò)并聯(lián)形式連接。通過(guò)在混合式斷路器開(kāi)斷過(guò)程中在能量吸收電路兩端建立一定電壓，抑制系統(tǒng)短路電流上升實(shí)現(xiàn)混合式斷路器的選擇性保護(hù)功能。
文檔編號(hào)H03K17/08GK103001614SQ201210498249
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者紐春萍, 孫昊, 楊飛, 榮命哲, 吳翊, 吳益飛 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)