基于IGCT串联的10kV直流混合断路器研究

被引：45

作者：

陈政宇 ^{[1
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余占清 ^{[1
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吕纲 ^{[1
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黄瑜珑 ^{[1
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曾嵘 ^{[1
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陈名 ^{[2
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赵宇明 ^{[3
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黎小林 ^{[2
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温伟杰 ^{[1
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张祖安 ^{[2
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机构：

[1] 电力系统国家重点实验室(清华大学电机系)

[2] 南方电网科学研究院

[3] 南方电网深圳供电局有限公司

来源：

中国电机工程学报 | 2016年 / 36卷 / 02期

关键词：

直流混合断路器; 集成门极换流晶闸管; 串联; 自然换流;

D O I：

10.13334/j.0258-8013.pcsee.2016.02.001

中图分类号：

TM561 [断路器]; TN34 [晶闸管（可控硅）];

学科分类号：

080801 ; 0805 ; 080501 ; 080502 ; 080903 ;

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。

引用

页码：317 / 326

页数：10

共 11 条

[1] 老化试验条件下的IGBT失效机理分析 [J].