CN102486512B - 一种直流换流阀冲击电压多路触发试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直流换流阀冲击电压多路触发试验装置，该试验装置包括冲击发生器D、开关、试品阀V1、补能装置B和多路控制器A，多路控制器A分别与冲击发生器D、开关和补能装置B连接；试品阀V1和补能装置B依次并联；开关包括第一开关S1和第二开关S2；第一开关S1两端分别连接冲击发生器D的波头电阻R2和试品阀V1的阴极；第二开关S2两端分别连接试品阀V1的阴极和补能装置B。本发明提供的多路触发试验装置控制功能全面，易于试验的实施并且抗电磁干扰能力强，能适应背靠背直流工程、常规高压直流输电工程、特高压直流输电工程以及超高压直流输电工程等不同应用方案直流换流阀冲击试验的需求。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子领域的一种直流换流阀试验装置，具体讲涉及一种直流换流阀冲击电压多路触发试验装置。
背景技术
直流输电技术由于其技术性和经济性，近30年来得到大量应用，最常见的应用是背靠背交流联网和长距离输电。直流工程最关键的设备是换流站，而直流换流阀又是换流站的核心部件。为保证直流工程的可靠性，直流换流阀供应商必须对直流换流阀进行型式试验，包括绝缘试验和运行试验。冲击试验是直流换流阀绝缘试验的一部分，其包括操作冲击试验，雷电冲击试验及陡波前冲击试验，涉及多个电源及附属设备的配合，是一种多源复合试验。试验目的是验证直流换流阀能够承受冲击过电压相关的电压特性，直流换流阀能够承受规定的过电压，每一个内部过电压保护回路都是有效的，直流换流阀电子单元不受干扰影响且功能正确，直流换流阀能够在规定的过电压条件下不触发而避免损坏。
发明内容
本发明的目的是验证直流换流阀能够承受冲击过电压相关的电压特性，控制功能全面，易于试验的实施并且抗电磁干扰能力强的一种多路触发试验装置。
为实现本发明的目的，本发明提供的一种直流换流阀冲击电压多路触发试验装置，所述试验装置包括冲击发生器D、开关、试品阀V1和补能装置B，其改进之处在于：所述试验装置包括多路控制器A，所述多路控制器A分别与冲击发生器D、开关和补能装置B连接；所述试品阀V1和补能装置B依次并联；所述开关包括第一开关S1和第二开关S2；所述第一开关S1两端分别连接冲击发生器D的波头电阻R2和试品阀V1的阴极；所述第二开关S2两端分别连接试品阀V1的阴极和补能装置B。
本发明提供的优选的直流换流阀冲击电压多路控制器技术方案中：所述冲击发生器D包括波尾电阻R1、波头电阻R2、本体电容C1和隔离球隙1；所述隔离球隙1与波头电阻R2串联；所述本体电容C1和波尾电阻R1并联在隔离球隙1的两端。
本发明提供的第二种优选的直流换流阀冲击电压多路控制器技术方案中：所述冲击发生器D、试品阀V1和补能装置B均有效接地。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的装置有序控制冲击试验中所需的补能装置、电源隔离装置及冲击发生器等的动作配合。首先控制补能装置为试品阀进行充电，充电完成后控制电源隔离装置实现试验前后试验电路的切换，最后控制冲击发生器对试品阀施加冲击电压。
2、满足背靠背直流工程、超高压直流输电工程和特高压直流输电工程等不同直流换流阀冲击电压试验的应用方案需求。
3、利用多路触发试验装置，各通道控制信号可分别进行延时控制，延时可调范围广泛，满足操作冲击、雷电冲击、陡波冲击及非周期触发试验等对控制延时的不同要求，控制功能全面。
4、多路控制器抗电磁干扰能力极强，适应各种严酷的电磁环境，还可满足非周期触发试验的需要并兼顾阀的抗电磁干扰试验。
5、多路触发试验装置可利用控制软件根据需要对其进行参数设定，控制简介有效。
附图说明
图1直流换流阀冲击电压多路触发试验装置原理图；
图2试品阀的操作冲击电压试验波形；
图3试品阀的雷电冲击电压试验波形；
图4试品阀的陡波冲击电压试验波形。
具体实施方式
图1是本发明提供的直流换流阀冲击电压多路触发试验装置原理图，该装置包括冲击发生器D、开关、试品阀V1、补能装置B、多路控制器A；开关包括第一开关S1和第二开关S2；多路控制器A分别与冲击发生器D、第一开关S1、第二开关S2和补能装置B连接；第一开关S1两端分别连接冲击发生器D和试品阀V1；第二开关S2两端分别连接试品阀V1和补能装置B；冲击发生器D、试品阀V1和补能装置B依次并联；冲击发生器D、试品阀V1和补能装置B均有效接地；冲击发生器D包括波尾电阻R1、波头电阻R2、本体电容C1和隔离球隙1；隔离球隙1与波头电阻R2串联；本体电容C1和波尾电阻R1并联在隔离球隙1的两端。多路控制器A发出控制信号均转化为光信号传输，到达被控设备后转换为电信号，被控设备指的是冲击发生器D、开关和补能装置B。
在直流换流阀冲击试验前，多路控制器A发出控制信号C2打开第一开关S1和闭合第二开关S2，然后对补能装置B发出控制信号C3，对试品阀V1进行交流充电。充电完成后，控制信号退出补能装置B，延时一定时间(0.5s)，发出控制信号C2闭合第一开关S1和断开第二开关S2，延时一段时间(0.5s)，控制信号C1施加给冲击发生器D点火信号，冲击发生器D点火对试品阀V1施加冲击；此时调节冲击发生器D的波头电阻R2和波尾电阻R1，使试品阀V1两端产生峰值相当于系统研究决定幅值的冲击电压。满足操作冲击、雷电冲击及陡波冲击试验，三种试验电压波形如图2、3和4所示。
图2中是操作冲击试验试品阀V1的电压波形，在操作冲击试验下试品阀V1的电压在300us时刻达到峰值550KV；图3是雷电冲击试验试品阀V1的电压波形，在雷电冲击试验下试品阀V1的电压在300us时刻达到峰值780KV；图4是陡波冲击试验试品阀V1的电压波形，在陡波冲击试验下试品阀V1的电压在50us时刻达到峰值800KV。
本发明提供的多路控制器A发出控制信号均转化为光信号传输，到达被控设备在转换为电信号，排除了电磁场在传输线路上对控制信号的干扰，因此抗电磁干扰能力强。若进行非周期触发试验时，还可使用此装置的备用控制回路对试品阀V1发出触发命令和控制辅助阀补能装置。
本发明提供的多路控制器及试验方法控制功能全面，易于试验的实施，能适应背靠背直流工程、常规高压直流输电工程、特高压直流输电工程以及超高压直流输电工程等不同应用方案直流换流阀冲击试验的需求。
最后应该说明的是：结合上述实施例说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到：本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
Claims (1)
1.一种直流换流阀冲击电压多路触发试验装置，所述试验装置包括冲击发生器D、开关、试品阀V1和补能装置B，其特征在于：所述试验装置包括多路控制器A，所述多路控制器A分别与冲击发生器D、开关和补能装置B连接；所述冲击发生器D、试品阀V1和补能装置B依次并联；所述开关包括第一开关S1和第二开关S2；所述第一开关S1两端分别连接冲击发生器D的波头电阻R2和试品阀V1的阴极；所述第二开关S2两端分别连接试品阀V1的阴极和补能装置B；
所述冲击发生器D包括波尾电阻R1、波头电阻R2、本体电容C1和隔离球隙（1）；所述隔离球隙（1）与波头电阻R2串联；所述本体电容C1和波尾电阻R1并联在隔离球隙（1）的两端；
所述冲击发生器D、试品阀V1和补能装置B均有效接地；
在直流换流阀冲击试验前，多路控制器A发出控制信号C2打开第一开关S1和闭合第二开关S2，然后对补能装置B发出控制信号C3，对试品阀V1进行交流充电；充电完成后，控制信号C3退出补能装置B，延时0.5s，发出控制信号C2闭合第一开关S1和断开第二开关S2，延时0.5s，控制信号C1施加给冲击发生器D，冲击发生器D点火对试品阀V1施加冲击；此时调节冲击发生器D的波头电阻R2和波尾电阻R1，使试品阀V1两端产生峰值相当于系统研究决定幅值的冲击电压；满足操作冲击、雷电冲击及陡波冲击试验要求。
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