高压直流断路器是保障直流电网安全运行的核心装备,提高其故障电流分断能力是必须攻克的技术难题。混合式高压直流断路器结合了机械开关良好的静态特性和电力电子器件良好的动态特性,成为直流断路器主流的研究方向。混合式高压直流断路器作为一种新型高端设备,其换流特性和分断能力直接决定了断路器能否可靠工作,因此,研究直流断路器毫秒级的分断过程和微秒级的换流过程中相关部件的电气应力是断路器电气设计过程中必须认识和解决的关键问题。本文聚焦于混合式直流断路器的关键部件电气应力及参数配置方法,并对此展开研究。本文以张北工程用500kV混合式高压直流断路器为研究对象,首先对其拓扑结构和工作原理进行分析。在此基础上,详细研究了整机电气应力和两次换流过程中关键部件承受的暂态电气应力。为了便于分析和阐述,将两次换流过程各分成四个阶段,给出每个阶段对应的等效电路,根据等效电路得出各部件承受的暂态电气应力的数学模型。其次,建立了混合式直流断路器精细化仿真模型。其中简要阐述了半导体子模块杂散电感的求取以及MOV模型的建立,将建模的重点聚焦在IGBT模型。根据IGBT在混合式直流断路器这一特定应用工况下所呈现出来的关断特性,提出一种大电流关断条件下的IGBT功能模型,对IGBT关断暂态过程进行数学建模,并在PSCAD中完成模型搭建。同时搭建二级管全桥子模块分断试验平台,试验结果表明不同电流等级下的分断试验波形和仿真波形吻合良好,证明本文IGBT功能模型的正确性和有效性。最后,利用混合式直流断路器精细化仿真模型对断路器整机应力和两次换流过程中关键部件电气应力的影响因素进行仿真分析,并得出各影响因素对换流时间及关键部件电气应力的影响规律。根据影响规律和实际的工程需求给出了主支路、转移支路和吸能支路中电容及MOV等关键部件的参数配置方法。