一种基于负耦互感器的开关并联动态均流电路制造技术

本发明专利技术提供一种基于负耦互感器的开关并联动态均流电路，电路包括有并联的n条支路以及n

【技术实现步骤摘要】
一种基于负耦互感器的开关并联动态均流电路


[0001]本专利技术属于开关保护
，特别涉及一种基于负耦互感器的开关并联动态均流电路。

技术介绍

[0002]直流开关是直流电网里不可或缺的关键装备，可以在极短时间内切除短路引起的故障电流，以保障直流系统的安全可靠运行。由于直流电网的阻尼小，短路引起的故障电流上升率非常高，使直流开关需要开断的电流幅值非常大。而单一的直流开关通常无法耐受这样高的电流，因此，通常需要采用并联的方式。
[0003]但由于直流开关中的杂散电感往往不同，直流开关开通关断的时间也有微弱差距等原因，并联通流的直流开关在动作时的电流会有较大的差异，这种差异甚至会产生过电流失效的风险，因此，怎样确保各个直流开关在开关动态时的电流均衡问题，是直流开关并联应用的关键。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种基于负耦互感器的开关并联动态均流电路，所述电路包括有并联的n条支路以及n
‑
1个负耦互感器，其中，n≥2；
[0005]n
‑
1个所述负耦互感器接在并联的n条支路上，其中，相邻的每两个支路之间串接一个负耦互感器，每条所述支路上串接有一个直流开关。
[0006]进一步的，所述负耦互感器控制包括有两个电感线圈，两个所述电感线圈的同名端相反。
[0007]进一步的，所述负耦互感器的两个电感线圈与该负耦互感器对应的两条支路分别串联。
[0008]进一步的，所述直流开关，用于对电路的开断。
[0009]进一步的，所述直流开关为直流断路器。
[0010]另一方面，本专利技术还提供一种基于负耦互感器的开关并联动态均流方法，所述方法包括有：
[0011]在并联的n条支路上接入n
‑
1个负耦互感器，其中，每条支路上串接有一个个直流开关，n≥2；
[0012]相邻的每两个支路之间串接一个负耦互感器。
[0013]本专利技术提供的基于负耦互感器的开关并联动态均流方法，可有效降低支路的电流变化率，减小因回路杂散电感、动作信号延时引起的均流差异，同时负耦互感器在稳态下对通流没有影响，损耗小，成本低，体积也可做到较小，是处理并联不均流问题的有效方法。
[0014]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1示出了根据本专利技术实施例的1个负耦互感器串接入2条并联支路时的电路图。
[0017]图2示出了根据本专利技术实施例的2个负耦互感器串接入3条并联支路时的电路图。
[0018]图3示出了根据本专利技术实施例的n
‑
1个负耦互感器串接入n条并联支路时的电路图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]本专利技术提供了一种基于负耦互感器的开关并联动态均流电路，所述电路包括有并联的n条支路以及n
‑
1个负耦互感器，其中，n≥2；
[0021]n
‑
1个所述负耦互感器接在并联的n条支路上，其中，相邻的每两个支路之间串接一个负耦互感器，每条所述支路上串接有一个直流开关。直流开关，用于对电路的开断。在本实施例中，直流开关为直流断路器。
[0022]负耦互感器控制包括有两个电感线圈，两个电感线圈的同名端相反，因此，通过设置的负耦互感器，可提高直流断路器在动态过程中电流的一致性，降低并联支路间的电流差异，从而提高直流断路器的利用率，保证直流断路器的安全。
[0023]具体的，当n＝2时，实现动态均流原理如下：
[0024]如图1所示，当n＝2时，2条支路上串接有一个负耦互感器，负耦互感器的两个电感线圈分别串联在支路1和支路2上，当支路1的电流增加时，则支路1和支路2的两个电压等式分别为：
[0025][0026][0027]其中，M为负耦互感器的耦合系数；L1和L2为负耦互感器两个电感线圈的电感；i1、i2分别为支路1和支路2的电流，U1、U2分别为支路1和支路2的电压；R
cb1
为支路1上直流断路器的电阻，R
cb2
为支路1上直流断路器的电阻。
[0028]由于U1＝U2不变，所以当支路1的电流i1增加时，只有为正时，也就是i2此时是增大的情况下，才可以在U1保持不变，i1增大的情况下，维持支路1的电压等式成立。
[0029]因此，在i1增大时，i2会增大，而i2的增大，又会使i1的增加量减小，进而实现了支路1和支路2之间的动态均流。
[0030]同理，在i1下降时，只有为负，也就是i2此时是减小的情况下，才可以维持支路1的电压等式成立。而此时i2的减小，会使i1的下降量减小，进而实现了支路1和支路2之间的动态均流。
[0031]当n>2时，且以n＝3为例，实现动态均流原理如下：
[0032]如图2所示，3条支路上串接有2个负耦互感器，其中一个负耦互感器的两个电感线圈分别串联在支路1和支路2上，另外一个负耦互感器的两个电感线圈分别串联在支路2、支路3上，当支路1的电流增加时，则支路1、支路2及支路3的两个电压等式分别为：
[0033][0034][0035][0036]其中，M1为支路1和支路2之间的负耦互感器耦合系数，M2为支路2和支路3之间的负耦互感器耦合系数；L1、L2为支路1和支路2之间负耦互感器两个电感线圈的电感，L3、L4为支路2和支路3之间负耦互感器两个电感线圈的电感；i1、i2、i3分别为支路1、支路2及支路3的电流，U1、U2和U3分别为支路1、支路2及支路3的电压；R
cb1
为支路1上直流断路器的电阻，R
cb2
为支路1上直流断路器的电阻，R
cb3
为支路3上直流断路器的电阻。
[0037]由于U1＝U2＝U3不变，当i1增加时，i2也会增加，而由于支路2和支路3之间负耦互感器的作用，所以在i2增加时，i3也会增加，所以在i2和i3均增加时，减小了i1的增加量。
[0038]同理，在i1下降时，i2会减小，i2的减小，会使i3也会减小。在i2和i3都减小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于负耦互感器的开关并联动态均流电路，其特征在于，所述电路包括有并联的n条支路以及n
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1个负耦互感器，其中，n≥2；n
‑
1个所述负耦互感器接在并联的n条支路上，其中，相邻的每两个支路之间串接一个负耦互感器，每条所述支路上串接有一个直流开关。2.根据权利要求1所述的一种基于负耦互感器的开关并联动态均流电路，其特征在于，所述负耦互感器控制包括有两个电感线圈，两个所述电感线圈的同名端相反。3.根据权利要求2所述的一种基于负耦互感器的开关并联动态均流电路，其特征在于，所述负耦互感器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：余占清，屈鲁，严鑫，曾嵘，甘之正，黄瑜珑，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：