CN102486513A - 一种直流换流阀多重阀冲击电压试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直流换流阀多重阀冲击电压试验装置，该装置包括冲击发生器D、试品阀V1、工频试验变压器T1、R-C保护电路和隔离球隙(1)，R-C保护电路包括电阻Rd和电容C；电阻Rd和电容C串联。本发明提供的直流换流阀冲击电压试验装置利用R-C保护电路和隔离球隙隔离保护试验变压器和冲击电压发生器，试验装置新颖简洁、控制功能全面，满足操作冲击、雷电冲击和陡波冲击试验要求。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子领域的直流换流阀多重阀试验装置，具体讲涉及一种直流换流阀多重阀冲击电压试验装置。
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。
在试验中为保护工频电路采用的常规方法是使用断路器隔离，但是随着特高压直流输电的发展，换流阀的试验电压正在逐步提高最高试验电压已接近2000kV，断路器很难隔离如此之高的电压实现保护工频试验变压器的功能。
发明内容
本发明的目的是，提供一种直流换流阀多重阀冲击电压试验装置，该装置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。
为实现本发明目的，本发明提供的一种直流换流阀多重阀冲击电压试验装置包括冲击发生器D、试品阀V1和工频试验变压器T1，其改进之处在于：所述试验装置包括R-C保护电路和隔离球隙1，所述R-C保护电路包括电阻Rd和电容C；所述电阻Rd和电容C串联。
本发明提供的优选的直流换流阀多重阀冲击电压试验装置技术方案中：所述试品阀V1、R-C保护电路的电容C和工频试验变压器T1依次并联，所述R-C保护电路的电阻Rd连接于试品阀V1和电容C之间，所述冲击发生器D和试品阀V1分别连接在隔离球隙1的两端，所述冲击发生器D、试品阀V1、R-C保护电路和工频试验变压器T1均有效接地。
本发明提供的第二优选的直流换流阀多重阀冲击电压试验装置技术方案中：所述冲击发生器D包括隔离球隙2、本体电容C1、波尾电阻R1和波头电阻R2，所述隔离球隙2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2的两端。
与现有技术相比，本发明达到的有益效果在于：
1、利用R-C保护电路和隔离球隙1隔离保护工频试验变压器和冲击电压发生器，充分考虑了故障情况的保护措施，试验装置的可靠性高。
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、满足操作冲击、雷电冲击及陡波冲击试验要求，试验装置新颖简洁、控制功能全面。
4、利用交流耐压装置中的工频试验变压器对试品阀进行补能，同时省去了多套隔离设备，节省了制造成本。
5、试验时序配合简单，稳定性好。
附图说明
图1直流换流阀多重阀冲击试验装置原理图；
图2试品阀的操作冲击电压波形；
图3试品阀的雷电冲击电压波形；
图4试品阀的陡波冲击电压波形。
具体实施方式
图1是本发明提供的直流换流阀多重阀冲击电压试验装置原理图，该装置包括冲击发生器D、试品阀V1、工频试验变压器T1和、R-C保护电路和隔离球隙1；R-C保护电路包括电阻Rd和电容C；电阻Rd和电容C串联；冲击发生器D、试品阀V1、R-C保护电路的电容C和工频试验变压器T1依次并联；R-C保护电路的电阻Rd连接于试品阀V1和电容C之间，冲击发生器D和试品阀V1分别连接在隔离球隙1的两端，冲击发生器D、试品阀V1、R-C保护电路和工频试验变压器T1均有效接地；冲击发生器D包括隔离球隙2、本体电容C1、波尾电阻R1和波头电阻R2，隔离球隙2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2的两端。
在直流换流阀多重阀冲击电压试验前，工频试验变压器T1为试品阀V1交流充电；充电完成后，退出工频试验变压器T1，延时一段时间(0.5s)，冲击电压发生器D点火，击穿隔离球隙1，对试品阀V1施加冲击；分别调节冲击电压发生器D的波头电阻R2和波尾电阻R1，使试品阀V1两端产生规定幅值的冲击电压，满足操作冲击、雷电冲击和陡波冲击电压试验，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。
本发明提供的试验装置利用R-C保护电路保护工频试验变压器避免冲击电压对其造成的损害，同时又可顺利对试品阀V1进行补能。
本发明提供的试验装置采用工频试验变压器T1为试品阀V1交流充电，充电完成后由冲击电压发生器D对试品阀V1施加冲击；利用R-C保护电路和隔离球隙1隔离保护试验变压器T1和冲击电压发生器D；试验装置简单，新颖简洁，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的试验需求并且充分考虑了故障情况下的保护措施，试验装置的可靠性高。本发明采用R-C保护电路之后，工频试验变压器只需承受试验电压的10％，从而有效保护工频试验变压器。若不采用R-C保护电路则对工频试验变压器造成致命的伤害，造成巨大损失。
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 (3)
1.一种直流换流阀多重阀冲击电压试验装置，所述试验装置包括冲击发生器D、试品阀V1和工频试验变压器T1，其特征在于：所述试验装置包括R-C保护电路和隔离球隙(1)，所述R-C保护电路包括电阻Rd和电容C；所述电阻Rd和电容C串联。
2.如权利要求1所述的一种直流换流阀多重阀冲击电压试验装置，其特征在于：所述试品阀V1、R-C保护电路的电容C和工频试验变压器T1依次并联，所述R-C保护电路的电阻Rd连接于试品阀V1和电容C之间，所述冲击发生器D和试品阀V1分别连接在隔离球隙(1)的两端，所述冲击发生器D、试品阀V1、R-C保护电路和工频试验变压器T1均有效接地。
3.如权利要求1或2所述的一种直流换流阀多重阀冲击电压试验装置，其特征在于：所述冲击发生器D包括隔离球隙(2)、本体电容C1、波尾电阻R1和波头电阻R2，所述隔离球隙(2)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(2)的两端。
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