快速熔斷裝置及控制方法、直流斷路器及控制方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種快速熔斷裝置及控制方法、直流斷路器及控制方法，其中的快速熔斷裝置包括一條用于安裝熔斷器的熔斷器安裝支路，該熔斷器安裝支路用于串設在線路中；快速熔斷裝置還包括一個熔斷電流產生單元，該熔斷電流產生單元的兩端并聯在安裝支路的兩端；快速熔斷裝置還包括一個主控單元，該主控單元控制熔斷電流產生單元產生熔斷電流，在需要快速切斷線路時，主控單元控制熔斷電流產生單元產生流經熔斷器安裝支路的熔斷電流，使熔斷器迅速熔斷。將該快速熔斷裝置運用到直流斷路器中，可以通過控制熔斷器的主動熔斷，實現故障的快速隔離。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種快速熔斷裝置及控制方法、直流斷路器及控制方法，屬于直流斷路器

技術介紹
直流輸電技術發展迅猛，特別是多端直流輸電在構成堅強智能電網方面有著得天獨厚的優勢，在大氣霧霾治理和促進社會經濟發展方面起著重大作用。然而，在高壓直流輸電系統中，直流故障穿越能力有限，當系統發生線路短路故障時，故障電流會快速增加，極大影響了輸電安全。作為保障直流輸電系統安全運行的一種主要設備，高壓直流斷路器同常規交流斷路器相比，要求動作速度快，通常需要在幾個毫秒內切斷故障電流。公開號為CN103280763A的專利技術專利“一種直流斷路器及其實現方法”公開了一種直流斷路器，該斷路器同時利用了導通損耗小的機械開關和開斷電流迅速的全控型電力電子器件。但是，機械開關作為決定直流斷路器開斷電流所需時間的關鍵性器件，由于其開閘的動作相對較慢，降低了該直流斷路器切除故障的速度。因此，如何進一步提高直流斷路器的關斷速度，實現系統故障的迅速隔離，以避免事故擴大，依然是直流斷路器應用研究的主要技術問題之一。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種快速熔斷裝置及控制方法，在需要快速分斷時，主動控制熔斷器熔斷，實現線路的迅速斷開；本專利技術的另一目的是提供一種直流斷路器及控制方法，用以解決直流輸電系統中故障的快速隔離問題。為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：一種快速熔斷控制方法，在需要快速熔斷的情況下，通過主動控制產生熔斷電流，使熔斷電流通過線路中的熔斷器，熔斷器快速熔斷以實現線路快速切斷。進一步地，所述主動控制產生的熔斷電流為脈沖電流。一種快速熔斷裝置，包括一條用于安裝熔斷器的熔斷器安裝支路，所述熔斷器安裝支路用于串設在線路中；所述快速熔斷裝置還包括一個熔斷電流產生單元，所述熔斷電流產生單元的兩端并聯在所述安裝支路的兩端，用于將熔斷電流輸出到所述熔斷器安裝支路上；所述快速熔斷裝置還包括一個主控單元，所述主控單元控制所述熔斷電流產生單元產生熔斷電流。進一步地，所述熔斷電流產生單元產生的熔斷電流為脈沖電流。一種直流斷路器，所述直流斷路器包括并聯連接的主通流支路、電子開關支路和耗能支路，所述主通流支路包括一個快速熔斷裝置，所述快速熔斷裝置包括一條用于安裝熔斷器的熔斷器安裝支路，所述熔斷器安裝支路用于串設在線路中；所述快速熔斷裝置還包括一個熔斷電流產生單元，所述熔斷電流產生單元的兩端并聯在所述安裝支路的兩端，用于將熔斷電流輸出到所述熔斷器安裝支路上；所述快速熔斷裝置還包括一個主控單元，所述主控單元控制所述熔斷電流產生單元產生熔斷電流。進一步地，所述主通流支路串聯有至少一個輔助開關模塊。進一步地，所述主通流支路還串聯有一個機械開關。進一步地，所述熔斷電流產生單元產生的熔斷電流為脈沖電流。一種直流斷路器的分閘控制方法，包括以下步驟：步驟1，當線路發生故障時，將串有熔斷器的主通流支路進行旁路導通；步驟2，在所述熔斷器的兩端主動施加熔斷電流，將所述熔斷器進行熔斷，將所述主通流支路斷開；步驟3，所述主通流支路斷開后，關斷所述旁路；步驟4，由并聯在所述主通流支路兩端的耗能支路消耗故障電流，完成分閘控制。進一步地，步驟1中在所述旁路導通的同時，通過串聯在主通流支路中的一個開關模塊對主通流支路進行斷流控制。本專利技術的有益效果是：本專利技術提出了一種快速熔斷裝置，在熔斷器安裝支路上并接有熔斷電流產生單元，當線路發生故障時，由熔斷電流產生單元主動產生熔斷電流，該熔斷電流施加在熔斷器上，熔斷器在幾個毫秒內快速熔斷，實現線路的迅速切斷；將該裝置運用到斷路器中，可以幫助斷路器快速切斷故障電流，避免了故障電流對供電系統和用電設備的破壞。本專利技術還提出了一種直流斷路器，該直流斷路器的主通流支路上串聯有一個快速熔斷裝置，該熔斷裝置包括一條熔斷器安裝支路和一個熔斷電流產生單元，在線路發生故障的情況下，該熔斷電流產生單元主動產生熔斷電流，使串聯在斷路器主通流支路中的熔斷器迅速熔斷，實現了斷路器的快速關斷，進行故障的快速隔離，避免了故障電流對供電系統和用電設備的破壞。附圖說明圖1是快速熔斷電路結構框圖；圖2是直流斷路器拓撲圖1；圖3是直流斷路器拓撲圖2；圖4是直流斷路器拓撲圖3。具體實施方式本專利技術提出了一種快速熔斷裝置及控制方法、直流斷路器及控制方法，下面結合附圖對本專利技術做進一步詳細的說明。快速熔斷控制方法的實施例：在電力系統中，當線路出現故障的情況下，熔斷器需要快速熔斷，通過主動控制產生熔斷電流，使熔斷電流流過線路中的熔斷器，熔斷器快速熔斷以實現線路快速切斷。其中，為使熔斷器快速熔斷，同時考慮到連續電流易產生電弧的現象，上述熔斷電流可采用脈沖電流。由于熔斷器所需額定電流一般是一種可實現熔斷器迅速熔斷的連續電流，因此為使熔斷器可以快速熔斷，該脈沖電流需要大于熔斷器所需額定電流。快速熔斷裝置的實施例：圖1給出了一種可實現該熔斷控制方法的快速熔斷裝置。該裝置包括一條用于安裝熔斷器的熔斷器安裝支路，該熔斷器安裝支路用于串設在線路中；該快速熔斷裝置還包括一個熔斷電流產生單元，該熔斷電流產生單元的兩端并聯在熔斷器安裝支路的兩端，用于將熔斷電流輸出到所述熔斷器安裝支路上；該快速熔斷裝置還包括一個主控單元，該主控單元控制所述熔斷電流產生單元產生熔斷電流。其中，為使熔斷器快速熔斷，同時考慮到連續電流易產生電弧的現象，上述熔斷電流是一種可實現熔斷器快速熔斷的脈沖電流。直流斷路器的分閘控制方法的實施例：線路電流正常通流情況下，主通流支路處于通流狀態，線路電流流過主通流支路的熔斷器安裝支路，電子開關支路處于斷流狀態，無電流流過，耗能支路處于斷流狀態，無電流流過。當供電系統發生故障，系統要求直流斷路器快速分斷，直流斷路器的分閘控制方法包括以下步驟：步驟1，開通電子開關支路中的H橋模塊，電子開關支路導通。步驟2，主控單元驅動熔斷電流產生單元產生流經熔斷器安裝支路的熔斷電流，當熔斷電流達到熔斷器的動作閾值時，熔斷器開始快速熔斷，并且在幾個毫秒內完全熔斷，主通流支路斷流。步驟3，主通流支路斷流后，閉鎖控制電子開關支路中的H橋模塊，故障電流對電子開關支路中H橋模塊的電容充電。步驟4，當電子開關支路產生的電壓達到耗能支路中耗能單元的動作閾值時，由耗能支路的避雷器消耗故障電流，直流斷路器完成分斷。另外，步驟1中，在電子開關支路導通的同時，通過串聯在主通流支路中的一個輔助開關模塊對主通流支路進行斷流控制，該輔助開關模塊可以采用H橋模塊、半橋模塊或者是H橋模塊的變形模塊；步驟2中，熔斷電流產生單元產生的熔斷電流是一種脈沖電流；在步驟3中，在主通流支路斷流后，先斷開串聯在主通流支路的機械開關，再閉鎖控制電子開關支路中的H橋模塊。直流斷路器實施例1：圖2給出了一種直流斷路器的拓撲圖，該直流斷路器包括并聯連接的主通流支路、電子開關支路和耗能支路。其中，主通流支路包括一個快速熔斷裝置，該裝置包括一條用于安裝熔斷器的熔斷器安裝支路，該熔斷器安裝支路用于串設在線路中；該快速熔斷裝置還包括一個熔斷電流產生單元，該熔斷電流產生單元的兩端并聯在熔斷器安裝支路的兩端，用于將熔斷電流輸出到熔斷器安裝支路上；該快速熔斷裝置還包括一個主控單元，主控單元控制熔斷電流產生單元產生熔斷電流。電子開關支路包括若干個串聯連接的H橋模塊，用于輔助主本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種快速熔斷控制方法，其特征在于，在需要快速熔斷的情況下，通過主動控制產生熔斷電流，使熔斷電流通過線路中的熔斷器，熔斷器快速熔斷以實現線路快速切斷。

【技術特征摘要】
1.一種快速熔斷控制方法，其特征在于，在需要快速熔斷的情況下，通過主動控制產生熔斷電流，使熔斷電流通過線路中的熔斷器，熔斷器快速熔斷以實現線路快速切斷。2.根據權利要求1所述的快速熔斷控制方法，其特征在于，所述主動控制產生的熔斷電流為脈沖電流。3.一種快速熔斷裝置，其特征在于，包括一條用于安裝熔斷器的熔斷器安裝支路，所述熔斷器安裝支路用于串設在線路中；所述快速熔斷裝置還包括一個熔斷電流產生單元，所述熔斷電流產生單元的兩端并聯在所述安裝支路的兩端，用于將熔斷電流輸出到所述熔斷器安裝支路上；所述快速熔斷裝置還包括一個主控單元，所述主控單元控制所述熔斷電流產生單元產生熔斷電流。4.根據權利要求3所述的快速熔斷裝置，其特征在于，所述熔斷電流產生單元產生的熔斷電流為脈沖電流。5.一種直流斷路器，所述直流斷路器包括并聯連接的主通流支路、電子開關支路和耗能支路，其特征在于，所述主通流支路包括一個快速熔斷裝置，所述快速熔斷裝置包括一條用于安裝熔斷器的熔斷器安裝支路，所述熔斷器安裝支路用于串設在線路中；所述快速熔斷裝置還包括一個熔斷電流產生...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳同浩，李坤，雍進玲，張銳，楊會磊，
申請(專利權)人：許繼電氣股份有限公司，許繼集團有限公司，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：河南;41