快速分断的无弧直流断路器研究

针对直流断路器无弧柔性操作问题,提出了一种能快速分断的混合式高压直流断路器拓扑结构及控制方案,研究了换流回路参数与断路器操作时间的配合问题。该拓扑结构能够有效地抑制机械开关打开瞬间的反向电压,控制操作过程电弧重燃。利用GTO的全控特性,控制强迫换流电容不进行反向充电,减少不必要的电流转移过程,加快了断路器的分断速度。通过对拓扑结构动作过程进行拆解,得到分阶段的等效电路,对其进行了微分方程求解,并对控制电路进行了软硬件设计。利用Simulink软件对拓扑结构进行了仿真分析,通过对两种技术方案仿真数据的对比,可证明本文提出的拓扑结构分断速度更快,分断能力更强,可在0.2ms内实现机械开关支路电流过零,实现高速斥力机械开关的快速无弧打开,是一种可行性很高的拓扑结构方案。