基于两电平电压源合成试验方法的混合式直流断路器开断过程仿真研究.pdf

第60卷第5期：0076⁃0083Vol.60，No.5：0076⁃0083

2024年5月16日HighVoltageApparatusMay16，2024

DOI:10.13296/j.1001⁃1609.hva.2024.05.010

基于两电平电压源合成试验方法的混合式直流断路器开断

过程仿真研究

1112222

阎对丰，刘平，冯伦，张非凡，修士新，贾申利，莫永鹏

（1.西安高压电器研究院股份有限公司，西安710077；2.西安交通大学电气工程学院，西安710049）

摘要：直流断路器在研究过程中需要试验测试为设计提供参考，在其制造完成后则需要进行型式试验验证

其可靠性。文中以15kV电压等级的负压耦合型混合式直流断路器为例，对其短路电流开断过程进行仿真并

提取了关键点电应力；阐述了两电平电压源合成试验方法，设计了适用于负压耦合型混合式直流断路器的两

电平电压源合成试验回路，并优化了参数选取；将两电平回路下开断过程的仿真结果与开断过程所需的电应

力进行对比，证明了两电平电压源合成试验方法可以提供开断过程所需的电压与电流应力，验证了两电平合

成试验方法的等效性与可行性。文中研究结果可为高压直流断路器的研究、设计及试验提供参考。

关键词：混合式直流断路器；等效性；两电平电压源合成试验方法

ResearchonInterruptionProcessSimulationofHybridDCCircuitBreakerBasedon

Two⁃levelVoltageSourceSyntheticTestMethod

1112222

YANDuifeng，LIUPing，FENGLun，ZHANGFeifan，XIUShixin，JIAShenli，MOYongpeng

（1.Xi’anHighVoltageApparatusResearchInstituteCo.，Ltd.，Xi’an710077，China；2.SchoolofElectricalEngineering，

Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China）

Abstract:DCcircuitbreakerneedstobetestedduringtheresearchprocesssotoprovidereferenceforthedesign

andtypetestshallbeperformedforreliabilityverificationafteritsmanufacture.Inthispaper，thenegativevoltage

couplingtypehybridDCcircuitbreakerat15kVistakenasanexampletosimulateitsshortcircuitcurrentinterrup⁃

tionprocessandextractthekeyelectricalstress.Thetwo⁃levelvoltagesourcesynthetictestmethodisdescribed，the

two⁃levelvoltagesourcesynthetictestcircuitwhichissuitableforthenegative⁃voltagecouplinghybridDCcircuit

breakerisdesignedandtheparameterselectionisoptimized.Thesimulationresultsoftestcircuitwiththeelectrical

stressrequiredintheinterruptio