摘要：500 kV张-北柔性直流输电工程拟采用架空线路输电和混合式直流断路器方案,雷电侵入波会对混合式直流断路器绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolartransistor,IGBT)等器件的绝缘产生较大威胁。为此,基于混合式直流断路器支路阻抗频率特性,分析双端±500k V柔性直流架空输电系统中雷电反击侵入波在断路器各支路中的分布规律,研究断路器元件参数对由电阻(resistor)电容(capacitor)和二极管(diode)构成的RCD支路分流'窗口期'及固态开关支路各个节点过电压的径向分布特性的影响规律,包括杂散电感和RCD支路电容、电阻值。结果表明,RCD支路对侵入波有显著的分流作用,而且存在于一个'窗口期'内。此外,增大RCD支路杂散电感可有效降低RCD支路的雷电冲击电流;增大RCD支路电容可有效降低该支路冲击电流的陡度,然而会增大该支路冲击电流的幅值。因此电容C的选择需综合考虑混合式直流断路器的开断性能、关断过电压峰值及RCD回路冲击电流值。研究成果可为±500k V柔直架空输电系统中混合式直流断路器各支路参数和绝缘参数的设计提供参考。

关键词：混合式直流断路器 阻抗频率特性 反击侵入波 杂散电感 分流特性 

单位：重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆400044; 全球能源互联网研究院; 北京102200