一种双向限流直流限流器制造技术

本发明专利技术公开了一种双向限流直流限流器，包括：输入端、限流支路、换流支路和输出端；所述换流支路包括外电路换流支路和内电路换流支路。当双向限流直流限流器通态时串入直流线路，当发生故障时可瞬时投入限流，避免了在故障发生伊始电流迅速升高造成系统不稳定；同时，双向限流直流限流器通过四个二极管实现限流器双向限流，并且系统主要采用二极管、IGBT作为开关器件，成本较低，较为节省投资；此外，由于双向限流直流限流器通过控制IGBT交替导通，实现将直流电流转变为高频交流电流，特别在电流接近于0时可控制直流断路器断开，很好的提高了直流断路器的切断可靠性，降低了直流断路器的切除容量。断路器的切除容量。断路器的切除容量。

【技术实现步骤摘要】
一种双向限流直流限流器


[0001]本专利技术涉及限流器
，尤其涉及一种双向限流直流限流器。

技术介绍

[0002]现阶段的直流限流器主要包括固态限流器和超导限流器两大类。超导限流器是通过超导体物理性质，在电流急剧上升时自动失超，表现为电阻特性，从而阻碍故障电流进一步上升；而固态限流器在稳态时串联接入主电路，一旦检测到故障信号，立即通过电力电子器件的动作在故障回路中串入电阻或电感，从而阻碍故障电流进一步上升。
[0003]以上两种限流器都存在固有弱点：为了满足高压大电量，固态限流器往往需要大量器件串并联，会造成通态损耗，进而导致经济性下降；超导限流器的制造成本高，设备体积大。
[0004]在现阶段直流配用电领域直流限流器研究较少的情况下，提出一种能够同时满足制造成本低、设备体积小，而且能够尽量克服经济性下降问题的直流限流器，具有重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种双向限流直流限流器，能够同时满足制造成本低、设备体积小，而且尽量克服经济性下降问题。
[0006]本专利技术提供的一种双向限流直流限流器，包括：输入端、限流支路、换流支路和输出端；所述换流支路包括外电路换流支路和内电路换流支路；
[0007]所述外电路换流支路为四个二极管组成的外电路桥式支路；所述外电路桥式支路的第一二极管的阳极与第三二极管的阴极连接，所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与第四二极管的阴极连接，所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阳极连接；
[0008]所述内电路换流支路为四个主控开关组成的内电路桥式支路；所述内电路桥式支路的第一IGBT的集电极与第二IGBT的发射极连接，所述第一IGBT的发射极与第三IGBT的发射极连接，所述第二IGBT的集电极与第四IGBT的集电极连接，所述第四IGBT的发射极与所述第三IGBT的集电极连接；所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极，均与所述第一IGBT的发射极及所述第三IGBT的发射极连接；所述第四二极管的阳极与所述第三二极管，所述第二IGBT的集电极与第四IGBT的集电极连接；
[0009]所述限流支路的一侧与所述第四IGBT的发射极及所述第三IGBT的集电极连接，所述限流支路的另一侧与所述第一IGBT的集电极及所述第二IGBT的发射极连接；
[0010]所述输入端与所述第一二极管的阳极及所述第三二极管的阴极连接；
[0011]所述输出端与所述第二二极管的阳极及所述第四二极管的阴极连接。
[0012]可选地，所述限流支路由潮流跟随模块与限流电抗串联而成；所述潮流跟随模块与所述第一IGBT的发射极及所述第三IGBT的发射极连接，所述限流电抗与所述第四IGBT的
发射极及所述第三IGBT的集电极连接。
[0013]可选地，所述潮流跟随模块由潮流增大子模块与潮流减小子模块串联而成；所述潮流增大子模块与所述限流电抗连接，所述潮流减小子模块与所述第一IGBT的发射极及所述第三IGBT的发射极连接。
[0014]可选地，所述潮流减小子模块由控制双向流通回路与避雷器并联而成。
[0015]可选地，所述潮流增大子模块由第六IGBT和直流电压源并联而成；所述第六IGBT的集电极及所述直流电压源的负极均与所述潮流减小子模块连接，所述第六IGBT的发射极及所述直流电压源的正极与所述限流电抗连接。
[0016]可选地，所述控制双向流通回路由第五IGBT及四个二极管组成；
[0017]第五二极管的阳极与第八二极管的阴极连接，所述第五二极管的阴极与第六二极管的阴极连接，所述第六二极管的阳极与第八二极管的阴极连接，所述第八二极管的阳极与所述第七二极管的阳极连接，以形成流通桥式电路；
[0018]所述第五IGBT的发射极与所述第五二极管的阴极及第六二极管的阴极连接，所述第五IGBT的集电极与所述第八二极管的阳极与所述第七二极管的阳极连接。
[0019]可选地，所述二极管为锗二极管。
[0020]可选地，所述二极管具体为硅二极管。
[0021]可选地，所述二极管为碳化硅二极管。
[0022]可选地，所述二极管为硅基二极管。
[0023]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0024]本专利技术所提供的一种双向限流直流限流器，包括：输入端、限流支路、换流支路和输出端；所述换流支路包括外电路换流支路和内电路换流支路；所述外电路换流支路为四个二极管组成的外电路桥式支路；所述外电路桥式支路的第一二极管的阳极与第三二极管的阴极连接，所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与第四二极管的阴极连接，所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阳极连接；所述内电路换流支路为四个主控开关组成的内电路桥式支路；所述内电路桥式支路的第一IGBT的集电极与第二IGBT的发射极连接，所述第一IGBT的发射极与第三IGBT的发射极连接，所述第二IGBT的集电极与第四IGBT的集电极连接，所述第四IGBT的发射极与所述第三IGBT的集电极连接；所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极，均与所述第一IGBT的发射极及所述第三IGBT的发射极连接；所述第四二极管的阳极与所述第三二极管，所述第二IGBT的集电极与第四IGBT的集电极连接；所述限流支路的一侧与所述第四IGBT的发射极及所述第三IGBT的集电极连接，所述限流支路的另一侧与所述第一IGBT的集电极及所述第二IGBT的发射极连接；所述输入端与所述第一二极管的阳极及所述第三二极管的阴极连接；所述输出端与所述第二二极管的阳极及所述第四二极管的阴极连接。
[0025]如此，当双向限流直流限流器通态时串入直流线路，当发生故障时可瞬时投入限流，避免了在故障发生伊始电流迅速升高造成系统不稳定；同时，双向限流直流限流器通过四个二极管实现限流器双向限流，并且系统主要采用二极管、IGBT作为开关器件，成本较低，较为节省投资；此外，由于双向限流直流限流器通过控制IGBT交替导通，实现将直流电流转变为高频交流电流，特别在电流接近于0时可控制直流断路器断开，很好的提高了直流断路器的切断可靠性，降低了直流断路器的切除容量。
附图说明
[0026]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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0027]图1为本专利技术的一种双向限流直流限流器的电路示意图；
[0028]图2为本专利技术的一种双向限流直流限流器的潮流跟随模块组成示意图；
[0029]图3为本专利技术的一种双向限流直流限流器的情景一下潮流减小时电流流向；
[0030]图4为本专利技术的一种双向限流直流限流器的情景一下潮流减小时跟随模块开关动作；
[0031]图5为本专利技术的一种双向限流直流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双向限流直流限流器，其特征在于，包括：输入端、限流支路、换流支路和输出端；所述换流支路包括外电路换流支路和内电路换流支路；所述外电路换流支路为四个二极管组成的外电路桥式支路；所述外电路桥式支路的第一二极管的阳极与第三二极管的阴极连接，所述第一二极管的阴极与第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与第四二极管的阴极连接，所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阳极连接；所述内电路换流支路为四个主控开关组成的内电路桥式支路；所述内电路桥式支路的第一IGBT的集电极与第二IGBT的发射极连接，所述第一IGBT的发射极与第三IGBT的发射极连接，所述第二IGBT的集电极与第四IGBT的集电极连接，所述第四IGBT的发射极与所述第三IGBT的集电极连接；所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极，均与所述第一IGBT的发射极及所述第三IGBT的发射极连接；所述第四二极管的阳极与所述第三二极管，所述第二IGBT的集电极与第四IGBT的集电极连接；所述限流支路的一侧与所述第四IGBT的发射极及所述第三IGBT的集电极连接，所述限流支路的另一侧与所述第一IGBT的集电极及所述第二IGBT的发射极连接；所述输入端与所述第一二极管的阳极及所述第三二极管的阴极连接；所述输出端与所述第二二极管的阳极及所述第四二极管的阴极连接。2.根据权利要求1所述的双向限流直流限流器，其特征在于，所述限流支路由潮流跟随模块与限流电抗串联而成；所述潮流跟随模块与所述第一IGBT的发射极及所述第三IGBT的发射极连接，所述限流电抗与所述第四IGBT的发射极及所述第三IGBT的集电极连接。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵紫辉，钱利宏，杨昆，刘尧，郭晓燕，向真，李建标，刘超，赵晓燕，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司珠海供电局，
类型：发明
国别省市：