一种基于电阻型超导限流器的高压直流断路器拓扑

摘要

针对传统高压直流断路器在开断故障过程中反应速度慢、短路电流上升速度快和峰值高等问题,结合超导技术和直流开断技术,提出一种基于电阻型超导限流器的高压直流断路器拓扑.该拓扑利用超导限流器的自动触发、快速响应以及失超后高阻值等优势,有效抑制了短路电流的上升率和峰值;在拓扑结构中加入电容自充电回路,有效解决了换流电容充电问题;合理配置全控和半控电子器件,使得断路器更加灵活可控;增加换向电容和限流电感等元件,加快了换流速度.在PSCAD/EMTDC平台上搭建320 kV/1.6 kA直流接地系统模型,仿真得出断路器故障分断电流峰值为3.5 kA,避雷器吸收能量为0.75 MJ,分断故障总用时5.9 ms,表明所提拓扑有更好的故障分断特性.