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申请/专利权人：华中科技大学

摘要：本发明属于直流断路器技术领域，提供了一种基于电容换流的固态式直流断路器，包括：并联连接的SCR单元，电容换流单元和吸能单元；SCR单元用于在故障时零电流下开断故障电流；电容换流单元用于在故障时为SCR单元提供电流过零点并辅助SCR单元关断；吸能单元用于当开断故障电流后吸收系统感性元件储能和限制过电压。本发明中可以显著减小避雷器的吸能压力和断路器开断压力。故障时由换流单元为SCR单元换流，主支路无需采用全控型半导体器件开断故障电流，显著降低了主支路开断器件的造价；由于断路器实现了故障电流的软关断，故障电流逐步减小至过零关断，因此系统感性元件储能大大减小，避雷器吸能压力降低。

主权项：1.一种基于电容换流的固态式直流断路器，其特征在于，包括：并联连接的SCR单元（1），电容换流单元（2）和吸能单元（3）；所述SCR单元（1）用于在故障时在零电流下开断故障电流；所述电容换流单元（2）用于在故障时为SCR单元（1）提供电流过零点并辅助SCR单元（1）关断；所述吸能单元（3）用于当开断故障电流后吸收系统感性元件储能和限制过电压；所述电容换流单元（2）包括：第一晶闸管T1、第二晶闸管T2、第三晶闸管T3、第四晶闸管T4、预充电电容C、换流电感L、第一避雷器MOV1和第一机械开关S0；第一晶闸管T1和第四晶闸管T4串联连接，第二晶闸管T2和第三晶闸管T3串联连接，第一避雷器MOV1和第一机械开关S0串联连接在第一晶闸管T1与第四晶闸管T4的串联连接端与第二晶闸管T2与第三晶闸管T3的串联连接端之间；预充电电容C和换流电感L串联连接在第一晶闸管T1与第四晶闸管T4的串联连接端与第二晶闸管T2与第三晶闸管T3的串联连接端之间；第一晶闸管T1的非串联端与第二晶闸管T2的非串联端共同作为电容换流单元（2）的一端；第三晶闸管T3的非串联端与第四晶闸管T4的非串联端共同作为电容换流单元（2）的另一端；当发生短路故障时，触发第一晶闸管T1和第三晶闸管T3导通，流向SCR单元的电流向第一晶闸管T1和第三晶闸管T3所在的支路转移并控制SCR单元在电流过零时关断；换流过程中通过预充电电容C和换流电感L振荡来为SCR单元关断提供足够的时间和电流过零点；当SCR单元关断成功后，电源阀侧继续向预充电电容C充电，预充电电容C电压极性改变，流向预充电电容C的电流继续减小至零，第一晶闸管T1和第三晶闸管T3自然关断，通过避雷器MOV动作来吸收系统感性元件储存的能量并限制过电压，通过控制第一机械开关S0导通来吸收预充电电容C储能并将预充电电容电压限制到指定值，为下一次重合闸做准备。

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