故障限流器断路器的制作方法

专利2023-08-23  142



1.本公开涉及一种故障限流器断路器(flcb)和操作flcb的方法。


背景技术:

2.flcb可以被用于电力系统中,其中额外发电被安装,使得系统中的短路电流超过现有系统的额定值。无需升级整个系统,flcb可以被安装以将系统中的峰值电流限制在额定极限内。一种这样的解决方案是混合flcb,其中功率半导体的快速切换与机械开关的低传导损耗组合。机械开关以低损耗承载标称电流,并且在发生故障的情况下,机械开关断开并且将电流换向到并联连接的半导体中。然后,半导体将在短时间内承载上升的故障电流,以令机械开关完全断开以避免电弧。当半导体被关断时,机械开关必须在电流被强制为零的时间期间承受瞬态过电压。
3.而且混合式断路器的闭合序列也是按步骤进行的。首先,半导体被导通,使得电流开始流动。如果系统出现故障,则电流会快速上升,并且flcb会再次跳闸。然后电流可以被立即中断,因为机械开关仍然断开。如果系统没有故障,则机械开关应该被闭合,因为半导体只能承载标称系统电流约一秒钟而不会过热。
4.如果在机械开关闭合期间发生故障,则会出现问题。由于机械开关未处于闭合位置,因此它无法被断开以将电流换向到半导体中。一旦机械开关已被闭合,它需要几十毫秒才能被断开并且中断电流。在该时间期间,系统故障电流将达到其全部预期电流,并且flcb将无法发挥其作用。因此,无法保证flcb将始终完成其任务。


技术实现要素:

5.本发明的目的是提高混合式flcb的可靠性。
6.根据本发明的一个方面,提供了一种操作故障限流器断路器(flcb)的方法,该故障限流器断路器(flcb)包括串联连接的多个flcb模块,包括至少第一模块和第二模块。每个模块包括多个并联的组件支路,多个并联的组件支路包括:机械开关支路,包括机械开关;半导体开关支路,包括半导体开关;以及金属氧化物压敏电阻(mov)支路,包括mov。。该方法包括:当flbc处于断开配置时,获得flcb应该被闭合的指示;响应于所获得的指示,闭合模块中的每个模块的半导体开关;以及,在半导体开关的闭合之后,以及在第二模块的机械开关保持断开时,闭合第一模块的机械开关。
7.根据本发明的另一方面,提供了一种计算机程序产品,包括计算机可执行组件,以使控制器在计算机可执行组件在控制器中所包括的处理电路系统上运行时执行本公开的方法的实施例。
8.根据本发明的另一方面,提供了一种flcb,包括串联连接的多个flcb模块。串联连接的模块包括至少第一模块和第二模块。每个模块包括多个并联的组件支路,多个并联的组件支路包括:机械开关支路,包括机械开关;半导体开关支路,包括半导体开关;mov支路,包括mov;以及控制器,包括处理电路系统以及存储指令的数据存储装置,该指令能够由所
述处理电路系统执行,由此所述控制器可操作以当flbc处于断开配置时,获得flcb应该被闭合的指示。控制器还可操作以响应于所获得的指示,闭合每个模块的半导体开关。控制器还可操作以当半导体开关被闭合并且第二模块的机械开关彼此断开时,闭合第一模块的机械开关。flcb因此可以被配置用于执行本公开的方法的实施例。
9.根据本发明的另一方面,提供了一种配电网络,包括本公开的flcb的实施例。
10.通过按序列闭合机械开关,其中第二模块的机械开关保持断开,而第一模块的机械开关被闭合。由于机械开关闭合需要几毫秒(ms),即,机械开关的切换持续时间,并且机械开关可能在闭合之后的数十毫秒(例如长达100ms)的另一持续时间内无法再次断开,根据本发明的序列闭合使得flcb的操作能够在flcb闭合期间检测到故障时也限制故障电流。半导体开关能够非常快速地闭合或断开flcb,但可能只能在有限的时间内承载电流,例如额定电流最多1a,不会过热,并且也被用于闭合配置,以防止机械开关被断开时产生电弧。当模块的机械开关和半导体开关都断开时,故障电流被引导到该模块的mov,从而降低电压并且吸收故障电流的能量。
11.要注意的是,任何方面的任何特征都可以被应用于任何其他方面,只要适当即可。同样地,任何方面的任何优点都可以适用于任何其他方面。随附实施例的其他目的、特征和优点将从以下详细公开、所附从属权利要求以及附图中变得显而易见。
12.通常,权利要求中使用的所有术语都将根据其在技术领域中的普通含义来解释,除非本文另有明确定义。除非另有明确说明,否则对“元件、装置、组件、部件、步骤等”的所有引用都要被公开解释为指代元件、装置、组件、部件、步骤等的至少一个实例。除非明确说明,否则本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行。针对本公开的不同特征/组件使用“第一”、“第二”等仅旨在将特征/组件与其他类似特征/组件区分开来,而不是赋予特征/组件任何顺序或层次结构。
附图说明
13.实施例将仅通过示例参照附图来描述,其中:
14.图1是根据本发明的一些实施例的被连接在配电网络中的flcb的示意性电路图。
15.图2是根据本发明的一些实施例的flbc的控制器的实施例的示意性框图。
16.图3是本发明的方法的一些实施例的示意性流程图。
17.图4是本发明的替代方法的一些实施例的示意性流程图。
具体实施方式
18.实施例现在将在下文中参照附图更全面地描述,其中特定实施例被示出。然而,许多不同形式的其他实施例在本公开的范围内是可能的。相反,以下实施例是通过示例提供的,使得本公开将是彻底和完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本公开的范围。相同的数字在整个描述中指代相同的元件。
19.在本文中,术语“断开”被用于不传导的开关(无论是机械开关还是半导体开关)(对应于被关断的半导体开关),而术语“闭合”被用于传导的开关(对应于被导通的半导体开关)。
20.图1图示了包括彼此串联连接的多个模块2的flbc 1。flbc 1包括至少第一串联连
接模块2a和第二串联连接模块2b,例如在从两个模块到十个模块的范围内,例如附图的实施例中的四个模块2a、2b、2c和2d。如本文讨论的,第一模块2a和第二模块2b可以是多个串联连接模块中的任何相邻(即,彼此直接连接而在其间没有任何其他模块)的模块。flbc能够断开和吸收/消耗故障(例如短路)电流,例如在配电网络10中,以防止电流上升到超过现有断路器的处理能力。该功能性可以执行网络扩展,而无需升级诸如开关设备、电缆或变压器等设备。特别是最近对连接可再生能源(诸如太阳能和/或风能)的需求可能会导致高故障电流。flbc 1可以被包括在这种配电网络10中。配电网络可以被配置用于中压(mv)范围内的标称电压,例如至少1kv的标称电压,例如在2kv和35kv范围内。
21.每个模块2包括多个并联的组件支路,包括:机械开关支路3,包括机械开关3a;半导体开关支路4,包括半导体开关4a或4b;以及mov支路5,包括mov 5a。可选地,多个并联支路还包括缓冲器支路6,该缓冲器支路6包括缓冲器,例如包括彼此串联连接的电阻6a和电容6b的rc缓冲器。
22.每个模块的机械开关3a可以是任何合适的机械开关,它可以移动以断开和闭合机械开关支路3中的电流连接。优选地,机械开关是或包括汤姆森开关,这是具有相对较短的切换持续时间的机械开关的示例。机械开关的短切换持续时间(即,机械开关从其断开位置移动到其闭合位置的时间段,反之亦然)是优选的,以使flbc能够更快速地处置检测到的故障电流。机械开关可以例如具有在5至10毫秒(ms)范围内的切换持续时间。与半导体开关4a或4b相比,机械开关具有低传导损耗和关于成本处置相对较大电流的能力的优点。机械开关的缺点是它相对较慢,即,与半导体开关相比,具有相对较长的切换持续时间。
23.半导体开关支路4包括至少一个半导体4a或4b,它主要被配置为在flbc的断开或闭合期间比机械开关3a反应更快,但通常仅用于在机械开关断开或闭合期间的有限时间段内传导电流(故障或标称电流)。例如,半导体开关最多只能传导电流1秒(s)以避免过热。半导体开关可以具有相对较短的切换持续时间,诸如小于20微秒(μs),例如在5至15μs的范围内。半导体开关4a或4b通常是或包括有源关断半导体开关,例如绝缘栅双极晶体管(igbt)、双模绝缘栅晶体管(bigt)、门极关断晶闸管(gto)或集成门极换流晶闸管(igct),通常具有反并联二极管。在一些实施例中,bigt是优选的。flbc及其每个模块2是双向的可能是有利的,特别是对于交流(ac)网络应用,在这种情况下,彼此串联连接的具有不同极性的两个半导体开关4a和4b可以被包括在半导体开关支路4中,例如附图中的不同极性的两个bigt。在半导体开关支路4包括多于一个半导体开关4a和4b的情况下,半导体开关如本文所讨论的那样断开或闭合意味着用于控制半导体开关支路4的导电性的相关半导体开关(例如取决于电流的极性)被断开或闭合(或正在断开或闭合)。
24.mov 5a被布置用于在所述电流被引导通过模块的mov时消耗(也称为吸收)故障电流的电能,因为该模块的机械开关和半导体开关都被断开。
25.flbc 1还可以包括控制器,用于控制flbc的操作,尤其是模块2的机械开关3a以及半导体开关4a和4b的断开和闭合,例如用于使flbc能够执行本公开的方法。
26.图2图示了控制器9。控制器9包括处理电路系统91,例如中央处理单元(cpu)。处理电路系统91可以包括(多个)微处理器形式的一个或多个处理单元。然而,具有计算能力的其他合适的设备可以被包括在处理电路系统91中,例如专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或复杂可编程逻辑设备(cpld)。处理电路系统91被配置为运行一个或多个
(多个)计算机程序或软件(sw)93,该计算机程序或软件(sw)93被存储在一个或多个(多个)存储单元的存储装置92中,例如存储器。存储单元被视为计算机可读部件92,与作为计算机可执行组件存储在其上的sw 93一起形成计算机程序产品,如本文所讨论的,并且例如可以是随机存取存储器(ram)、闪存或其他固态存储器或硬盘的形式,或者是其组合。根据需要,处理电路系统91还可以被配置为将数据存储在存储装置92中。
27.图3图示了根据本发明的操作flcb 1的方法的一些实施例。
28.当flbc处于断开配置时,即,当模块2中的每个模块2的机械开关3a和半导体开关4a或4b断开时,flcb应该被闭合(即,经由其模块中的每个模块传导)的指示被获得s1。响应于获得s1的指示,模块2中的每个模块2的半导体开关4a或4b通常被同时闭合s2。在半导体开关4a或4b的闭合s2之后,当第二模块2b的机械开关3a保持断开时,第一模块2a的机械开关3a被闭合s3。如本文讨论的,机械开关的切换持续时间相对较长,例如在5至10ms的范围内,允许半导体开关(如果需要)在第一模块2a的机械开关3a被闭合s3时再次切换。
29.在本发明的一些实施例中,选项a),例如当在闭合flcb期间没有检测到故障电流时,在第一模块2a的机械开关3a闭合s3之后,即,在第一模块的机械开关已到达其闭合位置(传导)之后,第二模块2b的机械开关3a被闭合s4a。然后,当多个模块中的每个模块的机械开关已被闭合s3和s4a(即,已经到达其闭合位置并且正在传导)时,模块2中的每个模块2的相应半导体开关4a或4b被断开s5a。当模块中的每个模块的相应机械开关处于其闭合位置时,flcb被闭合,并且经由串联连接模块的相应机械开关中的每个相应机械开关传导。为了避免半导体开关过热并且减少传导损耗,模块中的每个模块的半导体开关在flcb被闭合时断开。
30.在本发明的一些其他实施例中,选项b),在第一模块的机械开关闭合s3期间检测或推测故障电流(提供flcb应该被重新断开的指示)。因此,flcb 1应该被断开的指示在第一模块2a的机械开关3a闭合s3期间被获得s4b,而第二模块2b的机械开关3a保持断开(尚未开始闭合,因为机械开关按序列被闭合)。响应于flcb 1应该被断开的指示的获得s4b,第二模块2b的半导体开关4a或4b被断开s5b,强制故障电流通过第二模块2b的mov 5a。然后,在第二模块2b的半导体开关4a或4b断开s5b之后,第一模块2a的机械开关3a被断开。通常,第一模块的机械开关在它被断开s6b之前首先完成闭合s3(传导)。在第一模块的机械开关闭合s3期间,第一模块的半导体开关可以保持闭合,以避免在机械开关处产生电弧。在第一模块的机械开关已被充分断开以避免产生电弧之后,第一模块2a的半导体开关4a或4b也可以被断开。因此,如果在第一模块的机械开关闭合期间检测到故障电流,则由于第二模块的机械开关保持断开,电流无论如何都可以通过本发明的一些实施例在第二模块中快速断开,并且第二模块的半导体开关可以被快速断开s5b,将故障电流引导到第二模块的mov。
31.在本发明的一些其他实施例中,选项c),在第二模块的机械开关闭合s4c期间,检测或推测故障电流(提供flcb应该被重新断开的指示),在第一模块机械开关响应于闭合flcb的获得s1的指示到达其闭合位置后,第二模块机械开关按序列闭合。因此,在第一模块2a的机械开关3a闭合s3之后,第二模块2b的机械开关3a被闭合s4c。然后,在第二模块2b的机械开关3a闭合s4c期间,当第一模块2a的机械开关3a保持闭合(它已被闭合s3)时,flcb 1应该被断开的指示被获得s5c,通常是由于检测到故障电流。响应于flcb 1应该被断开的指示的获得s5c,第一模块2a的机械开关3a以及第一模块的半导体开关4a或4b被断开s6c,强
制故障电流通过第一模块2b的mov 5a。然后,在第一模块2a的半导体开关4a或4b的断开s6c之后,并且通常也在第一模块的机械开关3a的断开之后(尽管备选地,它可以在第一模块的机械开关断开期间),第二模块2b的机械开关3a被断开s7c。在第二模块的机械开关已被充分断开以避免产生电弧之后,第二模块2a的半导体开关4a或4b也可以被断开。因此,如果在第二模块的机械开关闭合期间检测到故障电流,则在第一模块的机械开关闭合之后,电流无论如何都可以通过本发明的一些实施例在第一模块中快速断开,因为第一模块的机械开关处于其闭合位置并且可以被重新断开s6c,并且第一模块的半导体开关也可以被快速断开,将故障电流引导到第一模块的mov。
32.在本发明的一些实施例中,在机械开关3a的闭合s3或s4c期间以及在flbc应该被断开的指示的获得s4b或s5c之后,与闭合s3或s4c机械开关相同的模块的半导体开关4a或4b也可能会被断开,强制故障电流也通过该模块的mov 5a,直到机械开关被闭合(即,提供电流连接)为止。为了避免在机械开关到达其闭合位置时产生电弧,然后半导体开关可以在机械开关的闭合s3或s4c期间重新闭合,通常就在机械开关到达其闭合位置并因此提供电流连接之前。由于半导体开关的切换时间比机械开关的切换时间快得多,因此半导体开关可以在断开flcb的指示被获得后立即断开,以在机械开关闭合期间但在它到达其闭合位置之前,通过强制它通过再一mov来进一步消耗故障电流。当所述机械开关在flbc中最后闭合时,在该模块的机械开关闭合期间断开模块中的半导体开关可能特别有用。
33.图4图示了针对一个模块,在该相同模块的机械开关闭合期间断开半导体开关(以及可选地也重新闭合)。然后,flcb可以例如仅由一个模块2组成,或包括被同时操作的多个模块(尤其是在每个模块的机械开关被同时闭合和断开的情况下),而不是根据图3按顺序操作。flcb 1应该被闭合的指示被获得a1。响应于获得a1的指示,半导体开关4a和/或4b被闭合a2。而且,机械开关3a响应于获得a1的指示而闭合a3,但是在机械开关闭合a3期间,断开flbc的指示被获得a4。响应于获得a4的指示,半导体开关在机械开关闭合a3期间被断开a5,从而在机械开关到达其闭合位置之前强制故障电流通过mov 5a,并且提供电流连接。可选地,为了避免在机械开关处产生电弧,半导体开关可以在机械开关到达其闭合位置之前重新闭合,并且提供电流连接。由于机械开关具有比半导体开关长得多的切换持续时间,即,机械开关从其断开位置闭合到其闭合位置(电流连接被提供)的时间段,因此半导体开关可以在机械开关闭合a3期间(即,在切换时间期间)断开a5,并且可能重新闭合a6,这对故障电流的处置有很大贡献,因为在该时间期间(在半导体开关断开a5之后,但在机械开关到达其闭合位置之前)故障电流被引导通过mov 5a并因此通过mov 5a消耗。
34.然后,在机械开关已经到达其闭合位置之后,机械开关可以重新断开a7。如果半导体开关已经重新闭合a6,那么它可以在机械开关的重新断开a7期间重新断开a8,以避免在机械开关的所述重新断开a7期间产生电弧。因此,如果刚好在机械开关在其闭合a3期间到达其闭合位置之前重新闭合a6半导体开关,则半导体开关被闭合,以避免在机械开关的闭合a3和重新断开a7结束时产生电弧。
35.因此,在一些实施例中,在第一模块2a的机械开关3a的闭合s3期间,响应于flcb 1应该被断开的指示的获得s4b,该方法还包括断开a5第一模块的半导体开关4a或4b。在一些实施例中,然后该方法还包括在第一模块的机械开关的闭合s3期间,重新闭合a6第一模块的半导体开关4a或4b。
36.在一些其他实施例中,在第二模块2b的机械开关3a的闭合s4c期间,响应于flcb 1应该被断开的指示的获得s5c,该方法还包括断开a5第二模块的半导体开关4a或4b。在一些实施例中,然后该方法还包括在第二模块的机械开关的闭合s4c期间,重新闭合a6第二模块的半导体开关4a或4b。
37.要注意的是,当flbc仅具有一个模块时,或者在flbc具有多个串联连接模块但是这些模块为被配置用于如本文所讨论的那样按序列闭合机械开关的情况下,打开与机械开关处于闭合过程中的相同模块的半导体开关也可能是有利的。
38.因此,根据本发明的替代方面,提供了一种操作故障限流器断路器(flcb)1的方法,该故障限流器断路器(flcb)1包括flcb模块2。该模块包括多个并联组件支路,包括:机械开关支路3,包括机械开关3a;半导体开关支路4,包括半导体开关4a或4b;以及金属氧化物压敏电阻(mov)支路5,包括mov 5a。该方法包括:当flbc处于断开配置时,获得a1 flcb应该被闭合的指示。该方法还包括:响应于获得a1的指示,闭合a2半导体开关4a或4b。该方法还包括:在半导体开关的闭合a2之后,闭合a3机械开关3a。该方法还包括:在机械开关3a的闭合a3期间,获得a4 flcb 1应该被断开的指示。该方法还包括:响应于flcb 1应该被断开的指示的获得a4,在机械开关3a的闭合a3期间,断开a5半导体开关4a或4b,强制故障电流通过mov 5a。该方法还包括:在机械开关3a的闭合a3之后,重新断开a7机械开关3a。
39.在本发明的替代方面的一些实施例中,该方法还包括:在半导体开关4a或4b的断开a5之后,在机械开关3a的闭合a3期间重新断开a6半导体开关4a或4b。在一些实施例中,该方法还包括:在机械开关3a的重新断开a7期间重新断开a8半导体开关4a或4b。
40.在本发明的一些实施例中,机械开关3a中的每个机械开关3a包括汤姆森开关。汤姆森开关是可以适合于机械开关3a的相对较对的机械开关的示例。
41.在本发明的一些实施例中,半导体开关4a和/或4b中的每个半导体开关包括有源关断半导体开关,例如绝缘栅双极晶体管(igbt)、双模绝缘栅晶体管(bigt)、门极关断晶闸管(gto)或集成门极换流晶闸管(igct),例如本文例示的在一些实施例中可能是优选的bigt。
42.在本发明的一些实施例中,每个模块2的相应半导体开关支路4包括双向半导体开关布置4a和4b,例如包括串联但具有不同极性的两个bigt,如图1所例示的。双向半导体开关布置可以是ac应用所需的,而一些dc应用可以使用单向半导体开关布置运作,例如包括单个bigt。
43.在本发明的一些实施例中,机械开关3a中的每个机械开关3a具有在5至10ms范围内的切换持续时间。
44.在本发明的一些实施例中,半导体开关(4a、4b)中的每个半导体开关具有在5至15μs范围内的切换持续时间。
45.在本发明的一些实施例中,多个并联的组件支路包括缓冲器支路6,该缓冲器支路6包括串联的电阻6a和电容6b,从而提供常规的rc缓冲器电路。
46.本发明的实施例可以使用一个或多个常规的通用或专用数字计算机、计算设备、机器或微处理器方便地实施,包括一个或多个处理器、存储器和/或根据本公开的教导编程的计算机可读存储介质。适当的软件编码可以由熟练的程序员基于本公开的教导容易地准备,这对于软件领域的技术人员来说是显而易见的。
47.在一些实施例中,本发明包括一种计算机程序产品,它是非瞬态存储介质或计算机可读介质(介质)92,在其上/中以计算机可执行组件或软件(sw)的形式存储有指令93,该指令93可以被用于对计算机9进行编程以执行本发明的任何方法/过程。存储介质92的示例可以包括但不限于任何类型的盘,包括软盘、光盘、dvd、cd-rom、微驱动器和磁光盘、rom、ram、eprom、eeprom、dram、vram、闪存设备、磁卡或光卡、纳米系统(包括分子存储器ic)或适合于存储指令和/或数据的任何类型的介质或设备。
48.本公开在上面主要参照几个实施例描述。然而,如本领域技术人员容易了解的,除了上面公开的实施例之外的其他实施例在由所附权利要求限定的本公开的范围内同样是可能的。

技术特征:
1.一种操作故障限流器断路器flcb(1)的方法,所述故障限流器断路器flcb(1)包括串联连接的多个flcb模块(2),包括至少第一模块(2a)和第二模块(2b),每个模块包括多个并联的组件支路,所述多个并联的组件支路包括:机械开关支路(3),包括机械开关(3a);半导体开关支路(4),包括半导体开关(4a;4b);以及金属氧化物压敏电阻mov支路(5),包括mov(5a);所述方法包括:当所述flbc处于断开配置时,获得(s1)所述flcb应该被闭合的指示;响应于所获得(s1)的指示,闭合(s2)所述模块(2)中的每个模块(2)的所述半导体开关(4a;4b);以及在所述半导体开关(4a;4b)的所述闭合(s2)之后,以及在所述第二模块(2b)的所述机械开关(3a)保持断开时,闭合(s3)所述第一模块(2a)的所述机械开关(3a)。2.根据权利要求1所述的方法,还包括:在所述第一模块(2a)的所述机械开关(3a)的所述闭合(s3)之后,闭合(s4a)所述第二模块(2b)的所述机械开关(3a);以及当所述多个模块中的每个模块的所述机械开关已被闭合(s3;s4a)时,断开(s5a)所述模块(2)中的每个模块(2)的所述半导体开关(4a;4b)。3.根据权利要求1所述的方法,还包括:在所述第一模块(2a)的所述机械开关(3a)的所述闭合(s3)期间,当所述第二模块(2b)的所述机械开关(3a)保持断开时,获得(s4b)所述flcb(1)应该被断开的指示;响应于所述flcb(1)应该被断开的所述指示的所述获得(s4b),断开(s5b)所述第二模块(2b)的所述半导体开关(4a;4b),强制故障电流通过所述第二模块(2b)的所述mov(5a);以及在所述第二模块(2b)的所述半导体开关(4a;4b)的所述断开(s5b)之后,断开(s6b)所述第一模块(2a)的所述机械开关(3a)和所述第一模块(2a)的所述半导体开关(4a;4b)。4.根据权利要求3所述的方法,还包括:在所述第一模块(2a)的所述机械开关(3a)的所述闭合(s3)期间,响应于所述flcb 1应该被断开的所述指示的所述获得(s4b),断开(a5)所述第一模块的所述半导体开关(4a;4b);以及在所述第一模块(2a)的所述机械开关(3a)的所述闭合(s3)期间,重新闭合(a6)所述第一模块的所述半导体开关(4a;4b)。5.根据权利要求1所述的方法,还包括:在所述第一模块(2a)的所述机械开关(3a)的所述闭合(s3)之后,闭合(s4c)所述第二模块(2b)的所述机械开关(3a);在所述第二模块(2b)的所述机械开关(3a)的所述闭合(s4c)期间,当所述第一模块(2a)的所述机械开关(3a)保持闭合时,获得(s5c)所述flcb(1)应该被断开的指示;响应于所述flcb(1)应该被断开的所述指示的所述获得(s5c),断开(s6c)所述第一模块(2a)的所述机械开关(3a)和所述第一模块(2a)的所述半导体开关(4a;4b),强制故障电流通过所述第一模块(2b)的所述mov(5a);以及
在所述第一模块(2a)的所述半导体开关(4a;4b)的所述断开(s6c)之后,断开(s7c)所述第二模块(2b)的所述机械开关(3a)和所述第二模块(2b)的所述半导体开关(4a;4b)。6.根据权利要求5所述的方法,还包括:在所述第二模块(2b)的所述机械开关(3a)的所述闭合(s4c)期间,响应于所述flcb(1)应该被断开的所述指示的所述获得(s5c),断开(a5)所述第二模块的所述半导体开关(4a;4b);以及在所述第二模块(2b)的所述机械开关(3a)的所述闭合(s4c)期间,重新闭合(a6)所述第二模块的所述半导体开关(4a;4b)。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述机械开关(3a)中的每个机械开关(3a)包括汤姆森开关。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述半导体开关(4a;4b)中的每个半导体开关包括有源关断半导体开关,例如绝缘栅双极晶体管igbt、双模绝缘栅晶体管bigt、门极关断晶闸管gto、或者集成门极换流晶闸管igct。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述半导体开关支路(4)中的每个半导体开关支路(4)包括双向半导体开关布置(4a;4b),例如包括串联但具有不同极性的两个bigt。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述机械开关(3a)中的每个机械开关(3a)具有在5至10ms范围内的切换持续时间。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述半导体开关(4a;4b)中的每个半导体开关具有在5至15μs范围内的切换持续时间。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述多个并联的组件支路包括缓冲器支路(6),所述缓冲器支路(6)包括串联的电阻(6a)和电容(6b)。13.一种计算机程序产品(92),包括计算机可执行组件(93),以使控制器(9)在所述计算机可执行组件在所述控制器中所包括的处理电路系统(91)上运行时执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。14.一种故障限流器断路器flcb(1),包括串联连接的多个flcb模块(2),所述多个flcb模块(2)包括至少第一模块(2a)和第二模块(2b),每个模块包括多个并联的组件支路,所述多个并联的组件支路包括:机械开关支路(3),包括机械开关(3a);半导体开关支路(4),包括半导体开关(4a;4b);金属氧化物压敏电阻mov支路(5),包括mov(5a);以及控制器(9),包括处理电路系统(91)和存储指令(93)的数据存储装置(92),所述指令(93)能够由所述处理电路系统执行,由此所述控制器可操作以:当所述flbc处于断开配置时,获得所述flcb应该被闭合的指示;响应于所获得的指示,闭合每个模块(2)的所述半导体开关(4a;4b);以及当所述半导体开关(4a;4b)被闭合并且所述第二模块(2b)的所述机械开关(3a)保持断开时,闭合所述第一模块(2a)的所述机械开关(3a)。15.一种配电网络(10),包括根据权利要求14所述的flcb(1)。

技术总结
本公开涉及一种操作故障限流器断路器(FLCB)(1)的方法,故障限流器断路器(FLCB)(1)包括串联连接的多个FLCB模块(2),包括至少第一模块(2a)和第二模块(2b)。每个模块包括多个并联的组件支路,多个并联的组件支路包括:机械开关支路(3),包括机械开关(3a);半导体开关支路(4),包括半导体开关(4a;4b);以及金属氧化物压敏电阻(MOV)支路(5),包括MOV(5a)。该方法包括:当FLBC处于断开配置时,获得FLCB应该被闭合的指示;响应于所获得的指示,闭合模块中的每个模块的半导体开关;以及,在半导体开关的闭合之后,以及在第二模块的机械开关保持断开时,闭合第一模块的机械开关。闭合第一模块的机械开关。闭合第一模块的机械开关。


技术研发人员:杰斯珀
受保护的技术使用者:ABB瑞士股份有限公司
技术研发日:2021.02.01
技术公布日:2022/11/1
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