本發(fā)明涉及一種直流限流開斷裝置。

背景技術(shù)：

快速直流斷路器是保證直流輸配電系統(tǒng)和直流電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定安全可靠運行的關(guān)鍵設(shè)備之一。與交流系統(tǒng)所不同的是，直流系統(tǒng)的電流并不存在自然過零點，因此直流系統(tǒng)中無法像交流系統(tǒng)一樣利用電流的自然過零點關(guān)斷，因此直流電流的開斷問題一直是一個值得研究的課題。

目前開斷直流電流通常有兩種方式，第一種是純電力電子斷路器，如abb公司的專利cn102170181a，利用大功率可關(guān)斷電力電子器件，直接分斷直流電流。利用這種原理制造的固態(tài)斷路器，在時間上雖然可以滿足多端柔性直流系統(tǒng)的要求，但在正常導(dǎo)通時的損耗過大，經(jīng)濟性較差。

第二種是混合斷路器技術(shù)，即在傳統(tǒng)的交流機械斷路器的基礎(chǔ)上，通過增加輔助的電力電子電路，投入限流電阻以降低短路電流或在開斷弧間隙的直流電流上疊加振蕩電流，利用電流過零時開斷電路。利用這種原理制造的混合式斷路器，其對機械開關(guān)有特殊要求，在分斷時間上較難滿足直流輸電系統(tǒng)的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于混合式直流斷路器技術(shù)的直流限流開斷裝置。本發(fā)明具有響應(yīng)迅速、穩(wěn)態(tài)運行時損耗小、出現(xiàn)短路故障時無電弧切斷、可靠性高等特點。

本發(fā)明的直流限流開斷裝置共有以下四種結(jié)構(gòu)方式：

1、方式一：所述的直流限流開斷裝置由三個組合回路、兩個機械開關(guān)、兩個電子開關(guān)和兩個電感組成；第一電感的第二引出端子、第一二極管的第一引出端子、第一晶閘管的第一引出端子、第一電阻的第一引出端子、第一避雷器的第一引出端子、第三避雷器的第一引出端子和第一機械開關(guān)的第一引出端子在第六連接點連接；第一機械開關(guān)的第二引出端子和第一電子開關(guān)的第一引出端子在第七連接點連接；第一電子開關(guān)的第二引出端子、第二二極管的第一引出端子、第二晶閘管的第一引出端子、第二電阻的第一引出端子、第一避雷器的第二引出端子、第二避雷器的第一引出端子、第四避雷器的第一引出端子和第二機械開關(guān)的第一引出端子在第八連接點連接；第二機械開關(guān)的第二引出端子和第二電子開關(guān)的第一引出端子在第九連接點連接；第二電子開關(guān)的第二引出端子、第三二極管的第一引出端子、第三晶閘管的第一引出端子、第三電阻的第一引出端子、第二避雷器的第二引出端子、第五避雷器的第一引出端子和第二電感的第一引出端子在第十連接點連接；第一二極管的第二引出端子、第一晶閘管的第二引出端子和第三機械開關(guān)的第一引出端子在第十二連接點連接；第三機械開關(guān)的第二引出端子、第一電阻的第二引出端子和第一電容的第一引出端子在第十三連接點連接；第一電容的第二引出端子和第三避雷器的第二引出端子在第十四連接點連接；第二二極管的第二引出端子、第二晶閘管的第二引出端子和第四機械開關(guān)的第一引出端子在第十五連接點連接；第四機械開關(guān)的第二引出端子、第二電阻的第二引出端子和第二電容的第一引出端子在第十六連接點連接；第二電容的第二引出端子和第四避雷器的第二引出端子在第十七連接點連接；第三二極管的第二引出端子、第三晶閘管的第二引出端子和第五機械開關(guān)的第一引出端子在第十八連接點連接；第五機械開關(guān)的第二引出端子、第三電阻的第二引出端子和第三電容的第一引出端子在第十九連接點連接；第三電容的第二引出端子和第五避雷器的第二引出端子在第二十連接點連接。

在線路啟動供電時，首先觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)、第一機械開關(guān)、第二機械開關(guān)；然后在檢測到第一電阻上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合第三機械開關(guān)；在檢測到第二電阻上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合第四機械開關(guān)；在檢測到第三電阻上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合第五機械開關(guān)。

在直流輸電線路無故障時，所述的第一機械開關(guān)、第二機械開關(guān)、第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)均處于閉合狀態(tài)，為線路電流提供通路。

當檢測到第二電感側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第二機械開關(guān)、第二電子開關(guān)，同時觸發(fā)第三晶閘管，并在第二機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開機械開關(guān)，隨后機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第二電子開關(guān)，閉合第二機械開關(guān)，若檢測到第二電感側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第一機械開關(guān)、第一電子開關(guān)，同時觸發(fā)導(dǎo)通第二晶閘管，并在第一機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第四機械開關(guān)，隨后第四機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第一電感側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第一機械開關(guān)、第一電子開關(guān)，同時觸發(fā)第一晶閘管，并在第一機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第三機械開關(guān)，隨后第三機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)，閉合第一機械開關(guān)，若檢測到第一電感側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第二機械開關(guān)、第二電子開關(guān)，同時觸發(fā)導(dǎo)通第二晶閘管，并在第二機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第四機械開關(guān)，隨后第四機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第二電感側(cè)線路發(fā)生短路故障時，若第二機械開關(guān)發(fā)生拒動，則導(dǎo)通第二電子開關(guān)，斷開第一電子開關(guān)，并開始分斷第一機械開關(guān)，同時觸發(fā)第三晶閘管和第二晶閘管，并在第一機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第五機械開關(guān)和第四機械開關(guān)，隨后第五機械開關(guān)和第四機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第一電感側(cè)線路發(fā)生短路故障時，若第一機械開關(guān)發(fā)生拒動，則導(dǎo)通第一電子開關(guān)，斷開第二電子開關(guān)，并開始分斷第二機械開關(guān)，同時觸發(fā)第一晶閘管和第二晶閘管，并在第二機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第三機械開關(guān)和第四機械開關(guān)，隨后第三機械開關(guān)和第四機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

2、方式二：所述的直流限流開斷裝置由三個組合回路、兩個機械開關(guān)、兩個電子開關(guān)和兩個電感組成；第一電感的第二引出端子、第一晶閘管的第一引出端子、第一二極管的第一引出端子、第一電阻的第一引出端子、第一避雷器的第一引出端子、第三避雷器的第一引出端子和第一機械開關(guān)的第一引出端子在第六連接點連接；第一機械開關(guān)的第二引出端子和第一電子開關(guān)的第一引出端子在第七連接點連接；第一電子開關(guān)的第二引出端子、第二晶閘管的第一引出端子、第二二極管的第一引出端子、第二電阻的第一引出端子、第一避雷器的第二引出端子、第二避雷器的第一引出端子、第四避雷器的第一引出端子和第二機械開關(guān)的第一引出端子在第八連接點連接；第二機械開關(guān)的第二引出端子和第二電子開關(guān)的第一引出端子在第九連接點連接；第二電子開關(guān)的第二引出端子、第三晶閘管的第一引出端子、第三二極管的第一引出端子、第三電阻的第一引出端子、第二避雷器的第二引出端子、第五避雷器的第一引出端子和第二電感的第一引出端子在第十連接點連接；第一晶閘管的第二引出端子、第一二極管的第二引出端子和第三機械開關(guān)的第一引出端子在第十二連接點連接；第三機械開關(guān)的第二引出端子、第一電阻的第二引出端子和第一電容的第一引出端子在第十三連接點連接；第一電容的第二引出端子和第三避雷器的第二引出端子在第十四連接點連接；第二晶閘管的第二引出端子、第二二極管的第二引出端子和第四機械開關(guān)的第一引出端子在第十五連接點連接；第四機械開關(guān)的第二引出端子、第二電阻的第二引出端子和第二電容的第一引出端子在第十六連接點連接；第二電容的第二引出端子和第四避雷器的第二引出端子在第十七連接點連接；第三晶閘管的第二引出端子、第三二極管的第二引出端子和第五機械開關(guān)的第一引出端子在第十八連接點連接；第五機械開關(guān)的第二引出端子、第三電阻的第二引出端子和第三電容的第一引出端子在第十九連接點連接；第三電容的第二引出端子和第五避雷器的第二引出端子在第二十連接點連接。

在線路啟動供電時，首先觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)、第一機械開關(guān)、第二機械開關(guān)；然后在檢測到電阻上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合機械開關(guān)；在檢測到電阻上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合機械開關(guān)；在檢測到電阻上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合機械開關(guān)。

在直流輸電線路無故障時，所述的第一機械開關(guān)、第二機械開關(guān)、第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。

當檢測到第二電感側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第二機械開關(guān)、第二電子開關(guān)，同時觸發(fā)導(dǎo)通第一晶閘管和第二晶閘管，并在第二機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開機械開關(guān)，隨后第五機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第二電子開關(guān)，閉合第二機械開關(guān)，若檢測到第二電感側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第一機械開關(guān)、第一電子開關(guān)，同時觸發(fā)導(dǎo)通第一晶閘管，并在第一機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第四機械開關(guān)，隨后第四機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第一電感側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第一機械開關(guān)、第一電子開關(guān)，同時觸發(fā)第二晶閘管和第三晶閘管，并在第一機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第一機械開關(guān)，隨后第一機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)，閉合第一機械開關(guān)，若檢測到第一電感側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第二機械開關(guān)、第二電子開關(guān)，同時觸發(fā)導(dǎo)通第三晶閘管，并在第二機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第四機械開關(guān)，隨后第四機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第二電感側(cè)線路發(fā)生短路故障時，若第二機械開關(guān)發(fā)生拒動，則導(dǎo)通第二電子開關(guān)，斷開第一電子開關(guān)，并開始分斷第一機械開關(guān)，同時觸發(fā)第一晶閘管，并在第一機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第五機械開關(guān)和第四機械開關(guān)，隨后第五機械開關(guān)和第四機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第一電感側(cè)線路發(fā)生短路故障時，若第一機械開關(guān)發(fā)生拒動，則導(dǎo)通第一電子開關(guān)，斷開第二電子開關(guān)，并開始分斷第二機械開關(guān)，同時觸發(fā)第三晶閘管，并在第二機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第三機械開關(guān)和第四機械開關(guān)，隨后第三機械開關(guān)和第四機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

3、方式三：所述的直流限流開斷裝置由三個組合回路、一個機械開關(guān)、一個電子開關(guān)和兩個電感組成。第一電感的第二引出端子、第一二極管的第一引出端子、第一晶閘管的第一引出端子、第一電阻的第一引出端子、第一避雷器的第一引出端子、第二避雷器的第一引出端子、第三避雷器的第一引出端子、第一機械開關(guān)的第一引出端子、第二二極管的第一引出端子和第二晶閘管的第一引出端子在第六連接點連接；第一機械開關(guān)的第二引出端子和第一電子開關(guān)的第一引出端子在第七連接點連接；第一電子開關(guān)的第二引出端子、第三晶閘管的第二引出端子、第三二極管的第二引出端子、第四二極管的第一引出端子、第四晶閘管的第一引出端子、第三電阻的第一引出端子、第一避雷器的第二引出端子、第四避雷器的第一引出端子、第五避雷器的第一引出端子和第二電感的第一引出端子在第八連接點連接；第一二極管的第二引出端子、第一晶閘管的第二引出端子和第二機械開關(guān)的第一引出端子在第十二連接點連接；第二機械開關(guān)的第二引出端子、第一電阻的第二引出端子和第一電容的第一引出端子在第十三連接點連接；第一電容的第二引出端子和第二避雷器的第二引出端子在第十四連接點連接；第二二極管的第二引出端子、第二晶閘管的第二引出端子、第三晶閘管的第一引出端子、第三二極管的第一引出端子、第三機械開關(guān)的第一引出端子和第二電阻的第一引出端子在第十五連接點連接；第三機械開關(guān)的第二引出端子、第二電阻的第二引出端子和第二電容的第一引出端子在第十六連接點連接；第二電容的第二引出端子、第三避雷器的第二引出端子和第四避雷器的第二引出端子在第十七連接點連接；第四二極管的第二引出端子、第四晶閘管的第二引出端子和第四機械開關(guān)的第一引出端子在第十八連接點連接；第四機械開關(guān)的第二引出端子、第三電阻的第二引出端子和第三電容的第一引出端子在第十九連接點連接；第三電容的第二引出端子和第五避雷器的第二引出端子在第二十連接點連接。

在直流輸電線路無故障時，所述的第一機械開關(guān)、第一電子開關(guān)均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。

當檢測到第二電感側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第一機械開關(guān)、第一電子開關(guān)，同時觸發(fā)導(dǎo)通第四晶閘管，并在第一機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第四機械開關(guān)，隨后第四機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)，閉合第一機械開關(guān)，若檢測到第二電感側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第一機械開關(guān)、第一電子開關(guān)，同時觸發(fā)導(dǎo)通第三晶閘管，并在第一機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第三機械開關(guān)，隨后第三機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第一電感側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第一機械開關(guān)、第一電子開關(guān)，同時觸發(fā)第一晶閘管，并在第一機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第二機械開關(guān)，隨后第二機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)，閉合第一機械開關(guān)，若檢測到第一電感側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第一機械開關(guān)、第一電子開關(guān)，同時觸發(fā)導(dǎo)通第二晶閘管，并在第一機械開關(guān)觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第三機械開關(guān)，隨后第三機械開關(guān)在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

4、方式四：所述的直流限流開斷裝置由四個組合回路、兩個機械開關(guān)、兩個電子開關(guān)和三個電感組成；第一電感的第二引出端子、第一二極管的第一引出端子、第一晶閘管的第一引出端子、第一電阻的第一引出端子、第一避雷器的第一引出端子、第三避雷器的第一引出端子和第一機械開關(guān)的第一引出端子在第六連接點連接；第一機械開關(guān)的第二引出端子和第一電子開關(guān)的第一引出端子在第七連接點連接；第一電子開關(guān)的第二引出端子、第二二極管的第一引出端子、第二晶閘管的第一引出端子、第二電阻的第一引出端子、第一避雷器的第二引出端子、第四避雷器的第一引出端子和第二電感的第一引出端子在第八連接點連接；第二電感的第二引出端子、第二機械開關(guān)的第一引出端子、第三二極管的第一引出端子、第三晶閘管的第一引出端子、第三電阻的第一引出端子、第二避雷器的第一引出端子、第五避雷器的第一引出端子在第九連接點連接；第二機械開關(guān)的第二引出端子和第二電子開關(guān)的第一引出端子在第十連接點連接；第二電子開關(guān)的第二引出端子、第四二極管的第一引出端子、第四晶閘管的第一引出端子、第四電阻的第一引出端子、第二避雷器的第二引出端子、第六避雷器的第一引出端子和第三電感的第一引出端子在第十一連接點連接；第一二極管的第二引出端子、第一晶閘管的第二引出端子和第三機械開關(guān)的第一引出端子在第十三連接點連接；第三機械開關(guān)的第二引出端子、第一電阻的第二引出端子和第一電容的第一引出端子在第十四連接點連接；第一電容的第二引出端子和第三避雷器的第二引出端子在第十五連接點連接；第二二極管的第二引出端子、第二晶閘管的第二引出端子和第四機械開關(guān)的第一引出端子在第十六連接點連接；第四機械開關(guān)的第二引出端子、第二電阻的第二引出端子和第二電容的第一引出端子在第十七連接點連接；第二電容的第二引出端子和第四避雷器的第二引出端子在第十八連接點連接；第三二極管的第二引出端子、第三晶閘管的第二引出端子和第五機械開關(guān)的第一引出端子在第十九連接點連接；第五機械開關(guān)的第二引出端子、第三電阻的第二引出端子和第三電容的第一引出端子在第二十連接點連接；第三電容的第二引出端子和第五避雷器的第二引出端子在第二十一連接點連接；第四二極管的第二引出端子、第四晶閘管的第二引出端子和第六機械開關(guān)的第一引出端子在第二十二連接點連接；第六機械開關(guān)的第二引出端子、第四電阻的第二引出端子和第四電容的第一引出端子在第二十三連接點連接；第四電容的第二引出端子和第六避雷器的第二引出端子在第二十四連接點連接。

根據(jù)機械開關(guān)的特性，既可以先給定第一機械開關(guān)先導(dǎo)通指令，又可以先給定第一電子開關(guān)導(dǎo)通指令，也可以同時給定第一機械開關(guān)和第一電子開關(guān)導(dǎo)通指令。

本發(fā)明的優(yōu)點：

a.可實現(xiàn)直流故障電流的快速限流，利用電容電壓對非故障側(cè)電感兩端的電壓進行鉗位，大幅降低非故障側(cè)電感上的故障電流幅值；

b.可實現(xiàn)直流故障電流的快速分斷，大幅降低直流故障電流對換流閥的沖擊；

c.具有兩個機械開關(guān)，在一個機械開關(guān)發(fā)生故障時可啟用另一機械開關(guān)，提高了設(shè)備可靠性；

d.該限流分斷裝置動作更為迅速，能夠?qū)崿F(xiàn)零電弧開斷；

e.該該限流分斷裝置能夠?qū)⒍搪冯娏骺刂圃谳^低的水平，從而有效的保護線路上的其它電氣設(shè)備。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的具體實施例1的電路原理圖；

圖2為本發(fā)明的具體實施例2的電路原理圖；

圖3為本發(fā)明的具體實施例3的電路原理圖；

圖4為本發(fā)明的具體實施例4的電路原理圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施方式進一步說明本發(fā)明。

實施例1

圖1所示為本發(fā)明的實施例1。如圖1所示，本發(fā)明的直流限流開斷裝置由三個組合回路31、32、33、兩個機械開關(guān)22、24、兩個電子開關(guān)23、25和兩個電感21、26組成；第一電感21的第二引出端子、第一二極管111的第一引出端子、第一晶閘管112的第一引出端子、第一電阻113的第一引出端子、第一避雷器27的第一引出端子、第三避雷器116的第一引出端子和第一機械開關(guān)22的第一引出端子在第六連接點6連接；第一機械開關(guān)22的第二引出端子和第一電子開關(guān)23的第一引出端子在第七連接點7連接；第一電子開關(guān)23的第二引出端子、第二二極管121的第一引出端子、第二晶閘管122的第一引出端子、第二電阻123的第一引出端子、第一避雷器27的第二引出端子、第二避雷器28的第一引出端子、第四避雷器126的第一引出端子和第二機械開關(guān)24的第一引出端子在第八連接點8連接；第二機械開關(guān)24的第二引出端子和第二電子開關(guān)25的第一引出端子在第九連接點9連接；第二電子開關(guān)25的第二引出端子、第三二極管131的第一引出端子、第三晶閘管132的第一引出端子、第三電阻133的第一引出端子、第二避雷器28的第二引出端子、第五避雷器136的第一引出端子和第二電感26的第一引出端子在第十連接點10連接；第一二極管111的第二引出端子、第一晶閘管112的第二引出端子和第三機械開關(guān)114的第一引出端子在第十二連接點12連接；第三機械開關(guān)114的第二引出端子、第一電阻113的第二引出端子和第一電容115的第一引出端子在第十三連接點13連接；第一電容115的第二引出端子和第三避雷器116的第二引出端子在第十四連接點14連接；第二二極管121的第二引出端子、第二晶閘管122的第二引出端子和第四機械開關(guān)124的第一引出端子在第十五連接點15連接；第四機械開關(guān)124的第二引出端子、第二電阻123的第二引出端子和第二電容125的第一引出端子在第十六連接點16連接；第二電容125的第二引出端子和第四避雷器126的第二引出端子在第十七連接點17連接；第三二極管131的第二引出端子、第三晶閘管132的第二引出端子和第五機械開關(guān)134的第一引出端子在第十八連接點18連接；第五機械開關(guān)134的第二引出端子、第三電阻133的第二引出端子和第三電容135的第一引出端子在第十九連接點19連接；第三電容135的第二引出端子和第五避雷器136的第二引出端子在第二十連接點20連接。

如圖1所示，在線路啟動供電時，首先觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)23、第二電子開關(guān)25、第一機械開關(guān)22、第二機械開關(guān)24；然后在檢測到第一電阻113上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合第三機械開關(guān)114；在檢測到第二電阻123上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合第四機械開關(guān)124；在檢測到第三電阻133上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合第五機械開關(guān)134。

在直流輸電線路無故障時，所述的第一機械開關(guān)22、第二機械開關(guān)24、第一電子開關(guān)23、第二電子開關(guān)25均處于閉合狀態(tài)，為線路電流提供通路。

當檢測到第二電感26側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第二機械開關(guān)24、第二電子開關(guān)25，同時觸發(fā)第三晶閘管132，并在第二機械開關(guān)24觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開機械開關(guān)134，隨后機械開關(guān)134在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第二電子開關(guān)25，閉合第二機械開關(guān)24，若檢測到第二電感26側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第一機械開關(guān)22、第一電子開關(guān)23，同時觸發(fā)導(dǎo)通第二晶閘管122，并在第一機械開關(guān)22觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第四機械開關(guān)124，隨后第四機械開關(guān)124在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第一電感21側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第一機械開關(guān)22、第一電子開關(guān)23，同時觸發(fā)第一晶閘管112，并在第一機械開關(guān)22觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第三機械開關(guān)114，隨后第三機械開關(guān)114在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)23，閉合第一機械開關(guān)22，若檢測到第一電感21側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第二機械開關(guān)24、第二電子開關(guān)25，同時觸發(fā)導(dǎo)通第二晶閘管122，并在第二機械開關(guān)24觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第四機械開關(guān)124，隨后第四機械開關(guān)124在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第二電感26側(cè)線路發(fā)生短路故障時，若第二機械開關(guān)24發(fā)生拒動，則導(dǎo)通第二電子開關(guān)25，斷開第一電子開關(guān)23，并開始分斷第一機械開關(guān)22，同時觸發(fā)第三晶閘管132和第二晶閘管122，并在第一機械開關(guān)22觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第五機械開關(guān)134和第四機械開關(guān)124，隨后第五機械開關(guān)134和第四機械開關(guān)124在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第一電感21側(cè)線路發(fā)生短路故障時，若第一機械開關(guān)22發(fā)生拒動，則導(dǎo)通第一電子開關(guān)23，斷開第二電子開關(guān)25，并開始分斷第二機械開關(guān)24，同時觸發(fā)第一晶閘管112和第二晶閘管122，并在第二機械開關(guān)24觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第三機械開關(guān)114和第四機械開關(guān)124，隨后第三機械開關(guān)114和第四機械開關(guān)124在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

實施例2

圖2所示為本發(fā)明的實施例2。如圖2所示，本發(fā)明的直流限流開斷裝置由三個組合回路41、42、43、兩個機械開關(guān)22、24、兩個電子開關(guān)23、25和兩個電感21、26組成；第一電感21的第二引出端子、第一晶閘管211的第一引出端子、第一二極管212的第一引出端子、第一電阻213的第一引出端子、第一避雷器27的第一引出端子、第三避雷器216的第一引出端子和第一機械開關(guān)22的第一引出端子在第六連接點6連接；第一機械開關(guān)22的第二引出端子和第一電子開關(guān)23的第一引出端子在第七連接點7連接；第一電子開關(guān)23的第二引出端子、第二晶閘管221的第一引出端子、第二二極管222的第一引出端子、第二電阻223的第一引出端子、第一避雷器27的第二引出端子、第二避雷器28的第一引出端子、第四避雷器226的第一引出端子和第二機械開關(guān)24的第一引出端子在第八連接點8連接；第二機械開關(guān)24的第二引出端子和第二電子開關(guān)25的第一引出端子在第九連接點9連接；第二電子開關(guān)25的第二引出端子、第三晶閘管231的第一引出端子、第三二極管232的第一引出端子、第三電阻233的第一引出端子、第二避雷器28的第二引出端子、第五避雷器236的第一引出端子和第二電感26的第一引出端子在第十連接點10連接；第一晶閘管211的第二引出端子、第一二極管212的第二引出端子和第三機械開關(guān)214的第一引出端子在第十二連接點12連接；第三機械開關(guān)214的第二引出端子、第一電阻213的第二引出端子和第一電容215的第一引出端子在第十三連接點13連接；第一電容215的第二引出端子和第三避雷器216的第二引出端子在第十四連接點14連接；第二晶閘管221的第二引出端子、第二二極管222的第二引出端子和第四機械開關(guān)224的第一引出端子在第十五連接點15連接；第四機械開關(guān)224的第二引出端子、第二電阻223的第二引出端子和第二電容225的第一引出端子在第十六連接點16連接；第二電容225的第二引出端子和第四避雷器226的第二引出端子在第十七連接點17連接；第三晶閘管231的第二引出端子、第三二極管232的第二引出端子和第五機械開關(guān)234的第一引出端子在第十八連接點18連接；第五機械開關(guān)234的第二引出端子、第三電阻233的第二引出端子和第三電容235的第一引出端子在第十九連接點19連接；第三電容235的第二引出端子和第五避雷器236的第二引出端子在第二十連接點20連接。

如圖2所示，在線路啟動供電時，首先觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)23、第二電子開關(guān)25、第一機械開關(guān)22、第二機械開關(guān)24；然后在檢測到電阻213上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合機械開關(guān)214；在檢測到電阻223上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合機械開關(guān)224；在檢測到電阻233上的壓降與系統(tǒng)額定電壓之間的偏差小于閾值時，閉合機械開關(guān)234。

在直流輸電線路無故障時，所述的第一機械開關(guān)22、第二機械開關(guān)24、第一電子開關(guān)23、第二電子開關(guān)25均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。

當檢測到第二電感26側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第二機械開關(guān)24、第二電子開關(guān)25，同時觸發(fā)導(dǎo)通第一晶閘管211和第二晶閘管221，并在第二機械開關(guān)24觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開機械開關(guān)234，隨后第五機械開關(guān)234在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第二電子開關(guān)25，閉合第二機械開關(guān)24，若檢測到第二電感26側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第一機械開關(guān)22、第一電子開關(guān)23，同時觸發(fā)導(dǎo)通第一晶閘管211，并在第一機械開關(guān)22觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第四機械開關(guān)224，隨后第四機械開關(guān)224在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第一電感21側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第一機械開關(guān)22、第一電子開關(guān)23，同時觸發(fā)第二晶閘管221和第三晶閘管231，并在第一機械開關(guān)22觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第一機械開關(guān)214，隨后第一機械開關(guān)214在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)23，閉合第一機械開關(guān)22，若檢測到第一電感21側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第二機械開關(guān)22、第二電子開關(guān)23，同時觸發(fā)導(dǎo)通第三晶閘管231，并在第二機械開關(guān)24觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第四機械開關(guān)224，隨后第四機械開關(guān)224在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第二電感26側(cè)線路發(fā)生短路故障時，若第二機械開關(guān)24發(fā)生拒動，則導(dǎo)通第二電子開關(guān)25，斷開第一電子開關(guān)23，并開始分斷第一機械開關(guān)22，同時觸發(fā)第一晶閘管211，并在第一機械開關(guān)22觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第五機械開關(guān)234和第四機械開關(guān)224，隨后第五機械開關(guān)234和第四機械開關(guān)224在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第一電感21側(cè)線路發(fā)生短路故障時，若第一機械開關(guān)22發(fā)生拒動，則導(dǎo)通第一電子開關(guān)23，斷開第二電子開關(guān)25，并開始分斷第二機械開關(guān)27，同時觸發(fā)第三晶閘管231，并在第二機械開關(guān)24觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第三機械開關(guān)214和第四機械開關(guān)224，隨后第三機械開關(guān)214和第四機械開關(guān)224在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

實施例3

圖3所示為本發(fā)明的實施例3。如圖3所示，本發(fā)明的直流限流開斷裝置由三個組合回路51、52、53、一個機械開關(guān)22、一個電子開關(guān)23和兩個電感21、26組成。第一電感21的第二引出端子、第一二極管311的第一引出端子、第一晶閘管312的第一引出端子、第一電阻313的第一引出端子、第一避雷器27的第一引出端子、第二避雷器316的第一引出端子、第三避雷器328的第一引出端子、第一機械開關(guān)22的第一引出端子、第二二極管321的第一引出端子和第二晶閘管322的第一引出端子在第六連接點6連接；第一機械開關(guān)22的第二引出端子和第一電子開關(guān)23的第一引出端子在第七連接點7連接；第一電子開關(guān)23的第二引出端子、第三晶閘管323的第二引出端子、第三二極管324的第二引出端子、第四二極管331的第一引出端子、第四晶閘管332的第一引出端子、第三電阻333的第一引出端子、第一避雷器27的第二引出端子、第四避雷器329的第一引出端子、第五避雷器336的第一引出端子和第二電感26的第一引出端子在第八連接點8連接；第一二極管311的第二引出端子、第一晶閘管312的第二引出端子和第二機械開關(guān)314的第一引出端子在第十二連接點12連接；第二機械開關(guān)314的第二引出端子、第一電阻313的第二引出端子和第一電容315的第一引出端子在第十三連接點13連接；第一電容315的第二引出端子和第二避雷器316的第二引出端子在第十四連接點14連接；第二二極管321的第二引出端子、第二晶閘管322的第二引出端子、第三晶閘管323的第一引出端子、第三二極管324的第一引出端子、第三機械開關(guān)325的第一引出端子和第二電阻326的第一引出端子在第十五連接點15連接；第三機械開關(guān)325的第二引出端子、第二電阻326的第二引出端子和第二電容327的第一引出端子在第十六連接點16連接；第二電容327的第二引出端子、第三避雷器328的第二引出端子和第四避雷器329的第二引出端子在第十七連接點17連接；第四二極管331的第二引出端子、第四晶閘管332的第二引出端子和第四機械開關(guān)334的第一引出端子在第十八連接點18連接；第四機械開關(guān)334的第二引出端子、第三電阻333的第二引出端子和第三電容335的第一引出端子在第十九連接點19連接；第三電容335的第二引出端子和第五避雷器336的第二引出端子在第二十連接點20連接。

如圖3所示，在直流輸電線路無故障時，所述的第一機械開關(guān)22、第一電子開關(guān)23均處于閉合狀態(tài)為線路電流提供通路。

當檢測到第二電感26側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第一機械開關(guān)22、第一電子開關(guān)23，同時觸發(fā)導(dǎo)通第四晶閘管332，并在第一機械開關(guān)22觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第四機械開關(guān)334，隨后第四機械開關(guān)334在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)23，閉合第一機械開關(guān)22，若檢測到第二電感26側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第一機械開關(guān)22、第一電子開關(guān)23，同時觸發(fā)導(dǎo)通第三晶閘管323，并在第一機械開關(guān)22觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第三機械開關(guān)325，隨后第三機械開關(guān)325在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

當檢測到第一電感21側(cè)線路發(fā)生短路故障時，動作如下：立即開始分斷第一機械開關(guān)22、第一電子開關(guān)23，同時觸發(fā)第一晶閘管312，并在第一機械開關(guān)22觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第二機械開關(guān)314，隨后第二機械開關(guān)314在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。在經(jīng)過預(yù)設(shè)時間以后，所述直流限流開斷裝置開始重合閘動作：觸發(fā)導(dǎo)通第一電子開關(guān)23，閉合第一機械開關(guān)22，若檢測到第一電感21側(cè)線路仍然存在短路故障時，立即開始分斷第一機械開關(guān)22、第一電子開關(guān)23，同時觸發(fā)導(dǎo)通第二晶閘管322，并在第一機械開關(guān)22觸頭達到預(yù)設(shè)的開距時觸發(fā)打開第三機械開關(guān)325，隨后第三機械開關(guān)325在流經(jīng)電流的過零點處自然關(guān)斷，從而實現(xiàn)對整個故障線路的分斷。

實施例4

圖4所示為本發(fā)明的實施例4。如圖4所示，本發(fā)明的直流限流開斷裝置由四個組合回路61、62、63、64、兩個機械開關(guān)32、35、兩個電子開關(guān)33、36和三個電感31、34、37組成；第一電感31的第二引出端子、第一二極管411的第一引出端子、第一晶閘管412的第一引出端子、第一電阻413的第一引出端子、第一避雷器38的第一引出端子、第三避雷器416的第一引出端子和第一機械開關(guān)32的第一引出端子在第六連接點6連接；第一機械開關(guān)32的第二引出端子和第一電子開關(guān)33的第一引出端子在第七連接點7連接；第一電子開關(guān)33的第二引出端子、第二二極管421的第一引出端子、第二晶閘管422的第一引出端子、第二電阻423的第一引出端子、第一避雷器38的第二引出端子、第四避雷器426的第一引出端子和第二電感34的第一引出端子在第八連接點8連接；第二電感34的第二引出端子、第二機械開關(guān)35的第一引出端子、第三二極管431的第一引出端子、第三晶閘管432的第一引出端子、第三電阻433的第一引出端子、第二避雷器39的第一引出端子、第五避雷器436的第一引出端子在第九連接點9連接；第二機械開關(guān)35的第二引出端子和第二電子開關(guān)36的第一引出端子在第十連接點10連接；第二電子開關(guān)36的第二引出端子、第四二極管441的第一引出端子、第四晶閘管442的第一引出端子、第四電阻443的第一引出端子、第二避雷器39的第二引出端子、第六避雷器446的第一引出端子和第三電感37的第一引出端子在第十一連接點11連接；第一二極管411的第二引出端子、第一晶閘管412的第二引出端子和第三機械開關(guān)414的第一引出端子在第十三連接點13連接；第三機械開關(guān)414的第二引出端子、第一電阻413的第二引出端子和第一電容415的第一引出端子在第十四連接點14連接；第一電容415的第二引出端子和第三避雷器416的第二引出端子在第十五連接點15連接；第二二極管421的第二引出端子、第二晶閘管422的第二引出端子和第四機械開關(guān)424的第一引出端子在第十六連接點16連接；第四機械開關(guān)424的第二引出端子、第二電阻423的第二引出端子和第二電容425的第一引出端子在第十七連接點17連接；第二電容425的第二引出端子和第四避雷器426的第二引出端子在第十八連接點18連接；第三二極管431的第二引出端子、第三晶閘管432的第二引出端子和第五機械開關(guān)434的第一引出端子在第十九連接點19連接；第五機械開關(guān)434的第二引出端子、第三電阻433的第二引出端子和第三電容435的第一引出端子在第二十連接點20連接；第三電容435的第二引出端子和第五避雷器436的第二引出端子在第二十一連接點21連接；第四二極管441的第二引出端子、第四晶閘管442的第二引出端子和第六機械開關(guān)444的第一引出端子在第二十二連接點22連接；第六機械開關(guān)444的第二引出端子、第四電阻443的第二引出端子和第四電容445的第一引出端子在第二十三連接點23連接；第四電容445的第二引出端子和第六避雷器446的第二引出端子在第二十四連接點24連接。