基于低压电容器产生谐振电流的机械式直流断路器的研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.09.005

电器与能效管理技术 ›› 2020, Vol. 594 ›› Issue (9): 24-29.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.09.005

基于低压电容器产生谐振电流的机械式直流断路器的研究

何青连, 范彩云, 刘堃

许继集团有限公司, 河南许昌 461000

收稿日期:2020-03-29 出版日期:2020-09-30 发布日期:2020-10-18
作者简介:何青连(1968—),男,高级工程师,主要从事电力电子产品的研发、柔性直流输电设计。|范彩云(1970—),女,高级工程师,主要从事电力电子产品的研发、柔性直流输电设计。|刘堃(1983—),男,主要从事大功率电力电子换流阀、直流配网研究。
基金资助:
*国家电网有限公司总部科技项目(5200-201914051A-0-0-00)

Research on Mechanical DC Circuit Breaker Based on Low Voltage Capacitor to Generate Resonant Current

HE Qinglian, FAN Caiyun, LIU Kun

XJ Group Co.,Ltd., Xuchang 461000, China

Received:2020-03-29 Online:2020-09-30 Published:2020-10-18

摘要/Abstract

摘要：

分析了两种不同拓扑结构的谐振型机械式直流断路器的特点,提出了经济型直流断路器拓扑结构。分析其工作原理,给出了断路器主要元器件参数的理论计算依据,并通过仿真验证了主要元器件参数设计的正确性。所设计的产品成本低、控制简单,可广泛应用于对成本要求较低的中压直流配电网领域。

关键词: 机械式直流断路器, 承压电容器, 充电电容器, 分断电流, 分断电压, 杂散电感, 重合闸

Abstract:

This paper analyzed the characteristics of two topologies of resonant type mechanical DC circuit breakers.A new topology structure of DC circuit breaker with lower cost was proposed.The working principle of the new type DC circuit breaker is analyzed,meanwhile the theoretical calculation basis of the main components of the circuit breaker is also proposed.The design correctness of the main component parameters is verified by simulation.With lower cost and simple control structure,the new DC circuit breaker can be widely applied in the medium voltage DC distribution network field,where the equipment cost needs to be controlled strictly.

Key words: mechanical DC circuit breaker, high voltage capacitor, charging capacitor, breaking current, breaking voltage, stray inductance, reclosing

中图分类号:

TM561

何青连, 范彩云, 刘堃. 基于低压电容器产生谐振电流的机械式直流断路器的研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 594(9): 24-29.

HE Qinglian, FAN Caiyun, LIU Kun. Research on Mechanical DC Circuit Breaker Based on Low Voltage Capacitor to Generate Resonant Current[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2020, 594(9): 24-29.

图/表 17

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参考文献 8

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组合	C₁充电电压/V	C₁/μF	C₂/μF	第一个半波		杂散电感 /μH
组合	C₁充电电压/V	C₁/μF	C₂/μF	幅值 /kA	半波周期/μs	杂散电感 /μH
1	3 000	500	800	23.5	123	5
2	3 000	500	600	22.1	116	5
3	3 000	400	800	21.9	115	5
4	3 000	350	1 000	21.6	113	5

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