CN101187690B - 直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验的方法 - Google Patents
直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验的方法 Download PDFInfo
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Abstract
直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验的方法，属于电力电子、电力系统领域，将试品阀VT作为背靠背6脉冲桥一个桥臂连接到高压小电流源回路做逆变运行，高压小电流源提供试品所需的正向触发电压和试品关断后的反向恢复电压，以及试品阀阻断期间的正向电压上升率，同时通过调节高电压小电流源，很方便地调节试品阀关断前的电流变化率；低压大电流源在试品阀导通期间注入半波正弦电流，以正确的等效试品阀导通电流的峰值，复现试品阀导通期间的损耗，在高压小电流源电流截止前几百微秒内，低压大电流电流过零，将低压大电流回路隔离，同时确保了辅助阀安全可靠关断；该方法可以满足试品阀的取能要求，试品范围广，等效性好。
Description
技术领域
本发明属于电力电子、电力系统领域，特别涉及到直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验的方法。
背景技术
直流换流阀是直流输电的核心、关键设备，而直流换流阀本身所处的电力系统又非常复杂，它将在系统中经受各种正常和故障工况下的不同的电压电流应力，为了保护直流换流阀能正常工作，要求其自身具有相应的保护功能及承受力。这些能力需要通过试验手段来考核，而直流换流阀运行试验是检验阀性能的重要手段，恢复期间瞬时正向电压试验是直流换流阀运行试验重要的组成部分，用以验证1)阀在电流熄灭后的恢复期间内施加瞬时正向电压可以耐受或安全开通2)对在恢复期间后施加的瞬时正向电压，阀的保护触发水平和du/dt耐受能力，包括运行的晶闸管在它们的最大稳态结温下，是与设计一致的。恢复期间施加瞬时正向电压试验要求在最小关断角对应的情况下进行。
目前传统的试验方法是，由高电压电路产生试品所需的正反向电压，由6脉冲桥提供试品所需的大电流，并在试品两端并联冲击电压发生器，提供试验所需的冲击电压，由于试验要求在最小关断角试验对应的情况下施加冲击电压，此时传统试验回路产生正负对称的试验电压不能满足试品阀取能的要求，同时电压波形与实际运行工况波形相差较远。传统试验方法只适用于对取能要求低的换流阀，试品范围窄，并且由于试验装置自身条件的限制使得试验的等效性差。随着换流阀技术的发展，传统的试验方法已不能满足现代换流阀恢复期间瞬时正向电压试验的需要。
本申请将要介绍的直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验方法可以完全在最小关断角对应的实际运行工况下进行，满足试品阀的取能要求，可以准确复现试品阀关断后的反向恢复电压，试品范围广，等效性好，可对试品阀性能进行充分的考核。
目前，在国内外尚未见到用这种或类似的试验方法来进行直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，针对已有的直流换流阀恢复期间瞬时正向电压的试验方法，因其不能在试验要求的最小关断角对应的工况下进行，不能满足试品阀取能的要求，等效性差，使该试验方法已不适用，需要重新改换试验方法，本发明的目的就是提供一种直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验的方法，完成本发明目的所采用的技术方案如下：一种直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验的方法，将试品阀VT作为背靠背6脉冲桥一个桥臂连接到高压小电流源回路，在VT两端并联冲击电压发生器，再和辅助阀V1与低压大电流源串接的回路相并联，其特征在于，试品阀所在6脉冲桥做逆变运行，高压小电流源提供试品所需的正向触发电压和试品关断后的反向恢复电压，以及试品阀阻断期间的正向电压上升率，同时通过调节高电压小电流源，很方便地调节试品阀关断前的电流变化率；低压大电流源在试品阀导通期间注入半波正弦电流，以正确的等效试品阀导通电流的峰值，复现试品阀导通期间的损耗，在高压小电流源电流截止前几百微秒内，低压大电流电流过零，将低压大电流回路隔离，同时确保了辅助阀安全可靠关断；在试品阀过零关断后反向恢复期间及恢复期后通过冲击电压发生器对试品阀施加瞬时正向电压冲击。
在一个试验周期内，在所述回路中加脉冲触发，时序流程按如下步骤操作：
a.t0～t1阶段，根据试验要求控制6脉冲桥触发角α，使试品所在6脉冲桥逆变运行；b.t1时刻，触发导通VT和V1阀，引入大的半波直流；c.t2时刻，来自大电流回路的半波电流过零，V1开始关断；d.t2～t3时刻，V1关断，试品VT所在阀臂的小电流继续通过试品；e.t3时刻，VT阀过零关断，高压小电流背靠背回路提供所需的试品电压；f.t3～t4时刻，启动冲击电压发生器将冲击施加在试品阀上。在此阶段中，t4一般比t3延后1ms左右，由阀的设计决定。恢复期间瞬时正向电压试验电压电流波形如图2所示。
本发明的有益效果是，在所述试验方法中，试品阀的电压来自6脉冲逆变桥，反向恢复电压与恢复期间内的电压上升率与实际运行工况基本相同，可以满足试品阀的取能要求，试品范围广，等效性好。同时，避免了冲击发生器通过换流变压器和同一换向组的另外一个正在导通的阀臂而发生短路，大大提高了冲击发生器效率。该方法行之有效。
附图说明
图1是直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验原理框图；
图2是恢复期间瞬时正向电压试验电压电流波形图；
图3是恢复期间瞬时正向电压试验中所加脉冲触发时序图；
图4是恢复期间瞬时正向电压试验中所加脉冲触发流程图。
具体实施方式
参照图1，表示直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验原理框图，图中高压小电流源为背靠背6脉冲桥直流电源，VT为试品阀，它与冲击电压发生器并联，再和辅助阀V1与低压大电流源串联的回路相并联，直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验就是在所述连接的回路中进行参照图2表示在上述试验中所获得的电压电流波形图。参照图3，表示恢复期间瞬时正向电压试验中所加脉冲触发时序图，图中横坐标为一个试验周期内的不同时段，纵坐标为各触发脉冲状态。参照图4，表示为恢复期间瞬时正向电压试验中所加脉冲触发流程图，图中的各步骤代表不同时段的操作程序，其步骤为：a.t0～t1阶段，根据试验要求控制6脉冲桥触发角α，使试品所在6脉冲桥逆变运行；b.t1时刻，触发导通VT和V1阀，引入大的半波直流；c.t2时刻，来自大电流回路的半波电流过零，V1开始关断；d.t2～t3时刻，V1关断，试品VT所在阀臂的小电流继续通过试品；e.t3时刻，VT阀过零关断，高压小电流背靠背回路提供所需的试品电压；f.t3～t4时刻，启动冲击电压发生器将冲击施加在试品阀上。直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验方法中，各阀触发脉冲的范围为下表所示：
| 阀 | 触发脉冲 | 触发时刻范围 | 脉冲类型 | 备注 |
| VT | TrI | 2kπ+α | 双脉冲 | |
| V1 | TrI | 2kπ+α | 双脉冲 |
Claims (2)
1.一种直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验的方法，将试品阀VT作为背靠背六脉冲桥一个桥臂连接到高压小电流源回路，在VT两端并联冲击电压发生器，再和辅助阀V1与低压大电流源串接的回路相并联，其特征在于，试品阀所在六脉冲桥做逆变运行，高压小电流源提供试品所需的正向触发电压和试品关断后的反向恢复电压，以及试品阀阻断期间的正向电压上升率，同时通过调节高电压小电流源，很方便地调节试品阀关断前的电流变化率；低压大电流源在试品阀导通期间注入半波正弦电流，以正确的等效试品阀导通电流的峰值，复现试品阀导通期间的损耗，在高压小电流源电流截止前几百微秒内，低压大电流电流过零，将低压大电流回路隔离，同时确保了辅助阀安全可靠关断；在试品阀过零关断后反向恢复期间及恢复期后通过冲击电压发生器对试品阀施加瞬时正向电压冲击。
2.根据权利要求1所述直流换流阀恢复期间瞬时正向电压试验的方法，其特征在于，各阀触发脉冲的范围为：
试品阀VT，触发时刻范围 2kπ+α
辅助阀V1，触发时刻范围 2kπ+α
其中，α为六脉冲桥触发角。
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