为了提高混合式直流断路器的开断能力,降低半导体器件的使用成本,提出了一种基于串联晶闸管强迫过零关断技术的具备双向开断能力的混合式直流断路器拓扑方案。在分析关断过程的基础上,推导了串联晶闸管阀与二极管阀组件反向恢复过程中均压回路的参数设计方法,然后以10 k V样机为例,开展了主支路和转移支路器件选型与参数设计,并搭建了10 k V直流断路器原理样机及其实验回路。研究结果表明:正常运行时,主支路由机械开关和少量的全控型半导体器件串联构成,其损耗较小;在开断电流时,故障电流首先转移至晶闸管阀支路,再通过放电回路注入反向电流迫使晶闸管阀过零关断,最后通过耗能支路吸收系统感性能量。原理样机实现了直流电压10 k V下短路电流峰值为8.8 k A的过零快速关断、且开断时间小于3 ms;转移支路可通过调整半导体器件的串联数量和选型大幅提升直流断路器的电压等级和故障电流耐受能力;串联二极管阀能在大电流关断暂态过程中抑制晶闸管器件的反向恢复过电压,降低晶闸管器件的损坏风险;在混合式直流断路器的换流和关断阶段,无需针对串联的晶闸管器件调整触发时间与匹配参数。综上所述,所提出的混合式直流断路器具有快速直流短路故障清除能力,可以作为未来柔性高压直流输电系统组网的工程实施方案之一二极管阀VD2截止。t9时刻，换流电容电压达到反向最大值，即避雷器残压最大时刻。耗能支路持续吸收系统中的感性能量，见图2(f)。当故障电流降至某一水平时高压直流断路器-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港滚圆机滚弧机折弯机，RB在t10时刻切断剩余电流，从而完成最终开断。1.3转移支路的开通与关断过程分析通常直流输电系统的电压等级远高于半导体器件额定电压本文有公司网站全自动倒角机采集转载中国知网整理，http://www.daojiaoj.com ，因而须采用器件串联的方式提高TH1,2和VD1,2的电压等级。由于每个器件的特性不一致，这里采用阻容缓冲电路(RD和CD构成)解决器件的动态串联均压问题[13-15]，见图4(a)。图5中假设从原点O开始，GAP1或GAP2点火，LC回路开始放电，则晶闸管电流iT1,,n开始减小，到ta时刻时降为零。在ta~tb之间放电电流iLC大于故障电流iF，所以超出的部分会立即转移至二极管D1,,n。由于反并联二极管的存在，晶闸管T1,,n的反向恢复电压几乎消失，因此每个晶闸管的两端电压就是二极管的导通压降。在Δt时间内，晶闸管的电流iT1,,n小于其维持电流iH，则晶闸管恢复了正向阻断能力。tb时刻之后，iLC<iF，则二极管进入反向恢复阶段，D1,,n就可以等效为电流源iLC–itr，见图4(b)。图中，uR1、uR2、、uRn为阻容均压电阻电压；uC1、uC2、、uCn为阻容均压电容电压；uRC1、uRC2、、uRCn为阻容均压回路电压；iRP1、iRP2为D1、D2的反向恢复电流峰值。考虑极端情况下，假设二极管D1的反向恢复电荷最小，则D1将首先承受电压，而其余二极管D2~Dn有着相同的反向恢复过程。在tb时刻二极管的电流均为零。在tb~tc时间段，所有二极管均处于反向导通阶段高压直流断路器-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港滚圆机滚弧机折弯机本文有公司网站全自动倒角机采集转载中国知网整理，http://www.daojiaoj.com