CN201075124Y - 直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置 - Google Patents

直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置，所述试验装置将背靠背逆变运行的六脉动桥做为高压小电流源，以提供试验所需的触发电压和恢复阶跃电压，并提供试品阀阻断期间的电压跃变和正向电压上升率，同时由六脉动桥的小电流模拟试品阀关断时刻的电流变化率；而直流大电流由低压大电流源单元产生的正弦半波电流来提供，冲击电压发生器的一端与试品阀中两个阀组件的连接点相连，另一端接地，在试品阀电流熄灭后的恢复期间内和恢复期后依照IEC试验标准施加暂态正向电压，以检验阀的设计性能。

Description

直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置
技术领域
本实用新型涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置。
背景技术
直流换流阀是直流输电的核心、关键设备，直流换流阀本身所处的电力系统非常复杂，它在系统中会经受各种正常和故障工况下的不同的电压电流应力，因此保证直流换流阀安全可靠稳定的运行，不仅是系统对装置的要求，更是装置保护自身的要求。
为了保护直流换流阀，要求其自身具有相应的保护功能，这些功能需要通过试验手段来考核。阀运行试验是检验阀性能的一种重要手段，恢复期间施加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，用以验证直流换流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可以安全开通，以及对在恢复期间后施加的暂态正向电压，直流换流阀的保护触发水平和耐受能力是与设计一致的。恢复期间施加暂态正向电压试验要求在最小关断角对应的情况下进行。
现有技术中还没有专门的试验装置用于实现在直流换流阀恢复期间施加暂态正向电压的试验。
实用新型内容
本实用新型提供一种直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置，用以实现在直流换流阀恢复期间施加暂态正向电压的试验。
一种直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置，包括高压小电流单元，低压大电流单元和冲击电压发生器，所述高压小电流单元通过试品阀V1与低压大电流单元连接，所述冲击电压发生器的一端与试品阀V1中两个阀组件的连接点相连，另一端接地；
所述高压小电流单元包括三相变压器T1、三相变压器T2，平波电抗器L4、六脉冲桥B1和六脉冲桥B2，六脉冲桥B1和六脉冲桥B2的非接地端通过平波电抗器L4连接，试品阀V1作为六脉冲桥B2的一个桥臂，三相交流电源通过三相变压器T1和三相变压器T2分别输送到六脉冲桥B1和六脉冲桥B2中；
所述低压大电流单元包括直流电源DC、电感L1、电感L2、电感L3、电容C1、二极管D1和辅助阀V2，所述直流电压源DC接电感L1后并联连接电感L2和二极管D1阴极，电感L2并联连接电容C1和电感L3，电感L3串联连接辅助阀V2后连接试品阀V1，直流电源DC、电容C1、二极管D1和试品阀V1四者的另一端连在一起，并接地。
恢复期间施加暂态正向电压试验在最小关断角对应的情况下进行，此时六脉冲桥B1整流运行，六脉冲桥B2逆变运行，六脉冲桥B2为试品阀V1提供其所需的电压。
在试验所需的触发角度触发六脉动桥B2，等效试品阀V1所需的触发电压，试品阀V1导通时触发辅助阀V2，电容C1和电感L3谐振产生试验所需的半波直流，正确复现试品阀V1导通期间的损耗和峰值；在此期间电容C1电压反向时，二级管D1导通；在半波电流过零后，辅助阀V2关断，电容C1通过二极管D1和电感L2振荡回正向电压；直流电源DC通过电感L1向电容C1补充能量；辅助阀V2关断后，V2将低压大电流单元与高压小电流单元隔离开，由高压小电流单元提供的小电流使试品阀V1继续导通，提供试品阀V1所需要的关断时的电流变化率，当试品阀向下一个阀换向完成后，由六脉动桥B2为试品阀V1提供阻断期间的电压跃变和电压上升率，试品阀V1进入恢复期，在此恢复期间内和恢复期后，冲击电压发生器对接地侧的阀组件施加暂态正向电压冲击，以检验阀性能。
本实用新型提供了一种直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置，所述试验装置将背靠背逆变运行的六脉动桥做为高压小电流源，以提供试验所需的触发电压和恢复阶跃电压，并提供试品阀阻断期间的电压跃变和正向电压上升率，同时由六脉动桥的小电流模拟试品阀关断时刻的电流变化率；而直流大电流由低压大电流源单元产生的正弦半波电流来提供。冲击电压发生器的一端与试品阀中两个阀组件的连接点相连，另一端接地，在试品阀电流熄灭后的反向恢复期间内和恢复期后依照IEC试验标准施加暂态正向电压，以检验阀的设计性能。
采用本实用新型对直流换流阀进行恢复期间暂态正向电压试验时，试品阀的电压来自六脉动逆变桥，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，试品阀关断前的电流变化率容易调节，等效性好，大大降低了辅助阀上的电压耐受要求；同时避免了冲击电压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发生短路，提高了冲击电压发生器的效率；若阀在施加暂态正向电压期间安全开通，还可以防止此时逆变器发生换相失败。
附图说明
图1为本实用新型所述直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型所述直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置进行详细阐述。
如图1所示，图1为本实用新型所述直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置的结构示意图，主要包括高压小电流单元，低压大电流单元和冲击电压发生器。
所述高压小电流单元由三相变压器T1、三相变压器T2，平波电抗器L4、六脉冲桥B1和六脉冲桥B2构成，六脉冲桥B1和六脉冲桥B2的非接地端通过平波电抗器L4连接，高压小电流单元中三相交流电源通过三相变压器T1和三相变压器T2分别输送到六脉冲桥B1和六脉冲桥B2中，试品阀V1作为六脉冲桥B2的一个桥臂，试品阀V1一般为一个阀模块，每个阀模块含两个阀组件V11和V12。
所述低压大电流单元由直流电源DC、电感L1、电感L2、电感L3、电容C1、二极管D1和辅助阀V2构成，所述直流电压源DC的正极接电感L1后并联连接电感L2和二极管D1的阴极，电感L2并联连接电容C1的一端和电感L3，电感L3串联连接辅助阀V2后连接试品阀V1的一端，直流电源DC的负极、电容C1的另一端、二极管D1的阳极和试品阀V1的另一端四者连在一起并接地。
所述冲击电压发生器采用现有技术中常规的冲击电压发生器的电路结构，用于产生恢复期间的暂态正向电压，它可以产生具有不同的波前时间和半峰值时间的冲击电压，它的一端与试品阀中两个阀组件的连接点相连，另一端接地，即冲击发生器两端并联于接地侧阀组件V12。
本实用新型所述试验装置的工作过程如下：恢复期间施加暂态正向电压试验要求在最小关断角对应的情况下进行。六脉冲桥B1整流运行，六脉冲桥B2逆变运行，试品阀V1作为B2的一个桥臂，六脉冲桥B2为试品阀V1提供其所需的电压。
在试验所需的触发角度触发六脉动桥B2，等效试品阀V1所需的触发电压，试品阀V1导通时触发辅助阀V2，电容C1和电感L3谐振产生试验所需的半波直流，正确复现试品阀V1导通期间的损耗和峰值；在此期间电容C1电压反向时，二级管D1导通；在半波电流过零后，辅助阀V2关断，电容C1通过二极管D1和电感L2振荡回正向电压；直流电源DC通过电感L1向电容C1补充能量；辅助阀V2关断后，V2将低压大电流单元与高压小电流单元隔离开，由高压小电流单元提供的小电流使试品阀V1继续导通，提供试品阀V1所需要的关断时的电流变化率，当试品阀向下一个阀换向完成后，由六脉动桥B2为试品阀V1提供阻断期间的电压跃变和电压上升率，试品阀V1进入恢复期，在此恢复期间内和恢复期后，冲击电压发生器对接地侧的阀组件施加暂态正向电压冲击，以检验阀性能。
对阀V11来讲，施加冲击后将承受反压，不能开通，若阀V12不开通，即可以耐受住施加的暂态冲击；若阀V12可靠开通，阀V12由于其自身阻容的放电作用，产生一个放电电流，之后阀V12的电流过零截止，承受来自六脉动桥B2的电压，并在下一触发时刻触发。
综上所述，本实用新型提供了一种直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置，所述试验装置将背靠背逆变运行的六脉动桥做为高压小电流源，以提供试验所需的触发电压和恢复阶跃电压，并提供阀阻断期间的电压跃变和正向电压上升率，同时由六脉动桥的小电流模拟关断时刻的电流变化率；而直流大电流由低压大电流源单元产生的正弦半波电流来提供。冲击电压发生器的一端与试品阀中两个阀组件的连接点相连，另一端接地。在试品阀电流熄灭后的反向恢复期间内和恢复期后依照IEC试验标准施加暂态正向电压，以检验阀的设计性能。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种直流换流阀恢复期间暂态正向电压试验装置，其特征在于，包括高压小电流单元，低压大电流单元和冲击电压发生器，所述高压小电流单元通过试品阀(V1)与低压大电流单元连接，所述冲击电压发生器的一端与试品阀(V1)中两个阀组件的连接点相连，另一端接地；
所述高压小电流单元包括三相变压器(T1)、三相变压器(T2)，平波电抗器(L4)、六脉冲桥(B1)和六脉冲桥(B2)，六脉冲桥(B1)和六脉冲桥(B2)的非接地端通过平波电抗器(L4)连接，试品阀(V1)作为六脉冲桥(B2)的一个桥臂，三相交流电源通过三相变压器(T1)和三相变压器(T2)分别输送到六脉冲桥(B1)和六脉冲桥(B2)中；
所述低压大电流单元包括直流电源(DC)、电感(L1)、电感(L2)、电感(L3)、电容(C1)、二极管(D1)和辅助阀(V2)，所述直流电压源(DC)接电感(L1)后并联连接电感(L2)和二极管(D1)阴极，电感(L2)并联连接电容(C1)和电感(L3)，电感(L3)串联连接辅助阀(V2)后连接试品阀(V1)，直流电源(DC)、电容(C1)、二极管(D1)和试品阀(V1)四者的另一端连在一起，并接地。
2.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于，恢复期间施加暂态正向电压试验在最小关断角对应的情况下进行，此时六脉冲桥(B1)整流运行，六脉冲桥(B2)逆变运行，六脉冲桥(B2)为试品阀(V1)提供其所需的电压。
3.如权利要求1所述的试验装置，其特征在于，在试验所需的触发角度触发六脉动桥(B2)，等效试品阀(V1)所需的触发电压，试品阀(V1)导通时触发辅助阀(V2)，电容(C1)和电感(L3)谐振产生试验所需的半波直流，正确复现试品阀(V1)导通期间的损耗和峰值；在此期间电容(C1)电压反向时，二级管(D1)导通；在半波电流过零后，辅助阀(V2)关断，电容(C1)通过二极管(D1)和电感(L2)振荡回正向电压；直流电源(DC)通过电感(L1)向电容(C1)补充能量；辅助阀(V2)关断后，辅助阀(V2)将低压大电流单元与高压小电流单元隔离开，由高压小电流单元提供的小电流使试品阀(V1)继续导通，提供试品阀(V1)所需要的关断时的电流变化率，当试品阀向下一个阀换向完成后，由六脉动桥(B2)为试品阀(V1)提供阻断期间的电压跃变和电压上升率，试品阀(V1)进入恢复期，在此恢复期间内和恢复期后，冲击电压发生器对接地侧的阀组件施加暂态正向电压冲击，以检验阀性能。
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Granted publication date: 20080618

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