基于IGCT串联的10kV直流混合断路器研究

作     者：陈政宇 余占清 吕纲 黄瑜珑 曾嵘 陈名 赵宇明 黎小林 温伟杰 张祖安 CHEN Zhengyu;YU Zhanqing;Lü Gang;HUANG Yulong;ZENG Rong;CHEN Ming;ZHAO Yuming;LI Xiaolin;WEN Weijie

作者机构：电力系统国家重点实验室(清华大学电机系)北京市海淀区100084 南方电网科学研究院广东省广州市510080 南方电网深圳供电局有限公司广东省深圳市518000 

基　　金：国家863高技术基金项目(2013AA050103) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2016年第36卷第2期

页      码：317-326页

摘      要：直流断路器是直流系统组网的关键设备。该文针对直流断路器工作模式对集成门极换流晶闸管(integrated gate commutated thyristors,IGCT)特性进行研究,首先结合仿真与实验结果,分析了母线电压、关断电流、缓冲阻容及杂散电感等因素对IGCT关断动态特性的影响。然后以两IGCT串联系统为例,研究了缓冲阻容、杂散电感差异和触发时间差异对串联均压特性的影响。结果表明,触发时间差异对均压效果影响最大,串联系统应尽量保证所选器件和阀体杂散参数的一致性,并通过调整触发时间等方法改善均压效果。接着,该文给出一种自然换流型混合断路器方案,与已有串联辅助开关的方案相比,该方案通态损耗几乎为零、不需水冷散热、控制逻辑简单、系统可靠性高。基于IGCT动态特性和均压特性分析,该文选取合适参数,搭建了4个IGCT串联开关支路,并完成母线电压10 kV、关断电流3.5 kA开通关断实验,不均压系数约为5%。结合快速机械开关,设计并实现了10 kV自然换流型直流混合断路器,完成了关断电流3.6 kA的整体实验,关断过电压21.4 kV,验证了该方案的可行性。近期还完成了40 kV/3.4 kA的实验,为中高压直流断路器的实际工程应用奠定了坚实基础。

主 题 词：直流混合断路器 集成门极换流晶闸管 串联 自然换流 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.02.001

馆 藏 号：203155077...