CN202351349U - 特高压换流阀运行试验测量系统 - Google Patents

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CN202351349U CN2011204860494U CN201120486049U CN202351349U CN 202351349 U CN202351349 U CN 202351349U CN 2011204860494 U CN2011204860494 U CN 2011204860494U CN 201120486049 U CN201120486049 U CN 201120486049U CN 202351349 U CN202351349 U CN 202351349U
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周会高
王安
许钒
张长春
胡治龙
刘朴
黄熹东
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Abstract

本实用新型公开了一种特高压换流阀运行试验测量系统,包括传感器、信号转换箱、光电隔离模块、信号处理显示装置。本实用新型结合换流阀试验室的实际情况,针对各种常规试验方式和特殊试验方式使用多种类型传感器;光电隔离模块可以同时进行多路信号的隔离、降噪;信号处理显示装置的测量主机能够高精度、高准确率的测量试验数据;该测量系统能够很好的屏蔽换流阀运行试验现场的多种电磁干扰,完成测量系统的监测与检测作用。

Description

特高压换流阀运行试验测量系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于电力输电系统的高压直流输电晶闸管阀技术领域,涉及一种测量系统,尤其是一种特高压换流阀运行试验测量系统。
背景技术
[0002] 随着电力系统发展的需要,我国的高压直流输电工程发展很快,直流输电工程换流站的核心就是由大功率晶闸管器件串联的换流阀,该设备的质量直接影响输变电系统的可靠性,其造价一般占到工程总投资的25%左右。
[0003] 换流阀运行试验回路用于考核换流阀在恶劣工况下的运行性能,技术比较复杂, 它相当于一个换流站的功能,在某些方面比换流站还要特殊。换流阀运行试验项目主要包括周期性触发、关断试验和阀的故障电流试验等共13个试验项目,不同的试验项目还包括着预热阶段、试验阶段或者返回预热等阶段,在这种试验工况下阀运行试验测量系统需要读取、监测的各项参数非常繁多,交直流电压、电流等信号都必须准确、无干扰的通过测量系统实时呈现。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种特高压换流阀运行试验测量系统,能够准确并实时的检测、读取、记录直流输电用换流阀运行试验时的各项数据。
[0005] 为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
[0006] 一种特高压换流阀运行试验测量系统,该测量系统包括传感器、信号转换箱、光电隔离模块和信号处理显示装置;所述传感器包括交流工频电压传感器、交流工频电流传感器、直流电压传感器、直流电流传感器、工频短路大电流传感器、高频冲击电压传感器;所述信号转换箱包括高频冲击电压分压箱、交流工频电压分压箱、直流电压分压箱、交流工频电流转换箱、直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱;所述光电隔离模块包括高频高压光电隔离转换模块和工频高压光电隔离转换模块;所述高频冲击电压传感器的输出端接高频冲击电压分压箱的输入端,闻频冲击电压分压箱的输出端接闻频闻压光电隔尚转换模块的输入端;所述交流工频电压传感器的输出端接交流工频电压分压箱的输入端;所述交流工频电流传感器的输出端接交流工频电流转换箱的输入端;所述直流电压传感器的输出端接直流电压分压箱的输入端;所述直流电流传感器的输出端接直流电流转换箱的输入端;所述工频短路大电流传感器的输出端接工频短路大电流转换箱的输入端;所述交流工频电压分压箱、直流电压分压箱、交流工频电流转换箱、直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱的输出端接工频高压光电隔离转换模块输入端;所述信号处理显示装置包括暂态记录仪和测量主机,高频高压光电隔离转换模块和工频高压光电隔离转换模块的输出端连接暂态记录仪和测量主机。
[0007] 本实用新型进一步的改进在于:所述测量主机为一台PC机,所述PC机连接有一台打印机。[0008] 本实用新型进一步的改进在于:所述高频冲击电压传感器的输出端通过屏蔽线缆接高频冲击电压分压箱的输入端,高频冲击电压分压箱的输出端通过屏蔽线缆接高频高压光电隔离转换模块的输入端;所述交流工频电压传感器、交流工频电流传感器、直流电压传感器、直流电流传感器和工频短路大电流传感器的输出端通过屏蔽线缆分别连接交流工频电压分压箱、交流工频电流转换箱、直流电压分压箱、直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱的输入端,交流工频电压分压箱、交流工频电流转换箱、直流电压分压箱、直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱的输出端通过屏蔽线缆接工频高压光电隔离转换模块的输入端。
[0009] 本实用新型进一步的改进在于:光电隔离模块、暂态记录仪和测量主机设置于屏蔽室内。
[0010] 本实用新型采用多种不同类型传感器作为信号输入端,中间通过ANALOG光电模块进行高压隔离,隔离后的电信号一部分通过NICOLET BE256XE信号采集系统送达测量主机,通过测量主机每次手动触发抓取信号波形;另一部分电信号送达NICOLET LDS录波仪进行信号的实时监测。
[0011] 本实用新型具有以下有益效果:本实用新型的换流阀运行试验测量系统在高电压、大电流、强电磁环境中能够很好的解决测量面临特殊的困难;每一个试验项目,通常分为给换流阀试品预热,正式试验,再返回至预热状态三个阶段;预热阶段的预热条件,要求使试品运行在最恶劣工况下,所施加的电压达几十千伏,电流值达几千安;而在试验阶段, 对某些试验,电压须降至几百伏,电流须降至几十安培,电流还将升至几十千安;该测量系统能够满足电压、电流信号在非常大的范围内变化的要求;运行试验系统中,需测量的信号有:直流电压,工频交流电压,冲击电压,还有周期性脉冲电压,纹波电流,工频电流,短路冲击电流,还有周期性脉冲电流等,该测量系统均可实现;运行中的合成回路是一个强电磁干扰源;换流阀的开通、关断,将在回路中的电感、电容中产生暂态过程,既对电源、地回路产生干扰,还产生空间干扰;电压源振荡用电抗器和用于恢复期间暂态电压试验的冲击电压发生器的球隙放电等都会带来空间干扰,采用了光电隔离模块的测量系统能够很好的屏蔽这些干扰信号,保证试验的顺利进行。本实用新型一种特高压换流阀运行试验测量系统能够准确、精确、实时的检测、读取、记录直流输电用换流阀运行试验时的各项数据,以此检验直流输电用换流阀的性能是否达到国标要求。
附图说明
[0012] 图I为本实用新型的原理结构图。
具体实施方式
[0013] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述:
[0014] 参见图I所示,本实用新型特高压换流阀运行试验测量系统包括传感器、信号转换箱、光电隔离模块和信号处理显示装置。
[0015] 传感器包括交流工频电压传感器、交流工频电流传感器、直流电压传感器、直流电流传感器、工频短路大电流传感器、高频冲击电压传感器。
[0016] 信号转换箱包括高频冲击电压分压箱、交流工频电压分压箱、直流电压分压箱、交流工频电流转换箱、直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱。
[0017] 光电隔离模块包括高频高压光电隔离转换模块和工频高压光电隔离转换模块。
[0018] 高频冲击电压传感器的输出端接高频冲击电压分压箱的输入端,高频冲击电压分压箱的输出端接高频高压光电隔离转换模块的输入端;交流工频电压传感器的输出端接交流工频电压分压箱的输入端;交流工频电流传感器的输出端接交流工频电流转换箱的输入端;直流电压传感器的输出端接直流电压分压箱的输入端;直流电流传感器的输出端接直流电流转换箱的输入端;工频短路大电流传感器的输出端接工频短路大电流转换箱的输入端;交流工频电压分压箱、直流电压分压箱、交流工频电流转换箱、直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱的输出端接工频高压光电隔离转换模块输入端;信号处理显示装置包括暂态记录仪和测量主机,高频高压光电隔离转换模块和工频高压光电隔离转换模块的输出端连接暂态记录仪和测量主机。
[0019] 测量主机为一台PC机,PC机连接有一台打印机。
[0020] 高频冲击电压传感器的输出端通过屏蔽线缆接高频冲击电压分压箱的输入端,高频冲击电压分压箱的输出端通过屏蔽线缆接高频高压光电隔离转换模块的输入端;交流工频电压传感器、交流工频电流传感器、直流电压传感器、直流电流传感器和工频短路大电流传感器的输出端通过屏蔽线缆分别连接交流工频电压分压箱、交流工频电流转换箱、直流电压分压箱、直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱的输入端,交流工频电压分压箱、交流工频电流转换箱、直流电压分压箱、直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱的输出端通过屏蔽线缆接工频高压光电隔离转换模块的输入端。
[0021] 光电隔离模块、暂态记录仪和测量主机设置于屏蔽室内。
[0022] 本实用新型特高压换流阀运行试验测量系统的工作过程如下:
[0023] 当高频高压信号通过高频冲击电压传感器后,经过高频冲击电压分压箱的分压的电压信号通过屏蔽线缆进入高频高压光电隔离转换模块,该信号经过电-光-电的隔离转换后,通过NICOLET BE256XE信号采集系统送到测量主机,由测量主机进行信号图像的抓取与读数。
[0024] 换流阀短路试验时,只有I〜3个周期的工频短路大电流信号通过工频短路电流传感器后,经过工频短路大电流转换箱的电压信号通过屏蔽线缆进入工频高压光电隔离转换模块,该信号经过电-光-电的隔离转换后,通过NICOLET BE256XE信号采集系统送到测量主机,由测量主机进行信号图像的抓取与读数。
[0025] 当交流工频电压信号、交流工频电流信号、直流电压信号、直流电流信号通过各自相应的传感器后,经过相应的分压箱后的各种信号通过屏蔽线缆进入工频高压光电隔离转换模块,该信号经过电-光-电的隔离转换后,通过NICOLET BE256XE信号采集系统送到测量主机,由测量主机进行信号图像的抓取与读数。
[0026] 以上几种信号可以同时输入录波仪,利用录波仪对试验状态进行监控。多种信号同时输入测量主机或录波仪,相互之间无干扰。本实用新型的光电隔离模块起到隔离高压电源、抑制干扰信号的作用。

Claims (4)

1. 一种特高压换流阀运行试验测量系统,其特征在于,该测量系统包括传感器、信号转换箱、光电隔离模块和信号处理显示装置;所述传感器包括交流工频电压传感器、交流工频电流传感器、直流电压传感器、直流电流传感器、工频短路大电流传感器、高频冲击电压传感器;所述信号转换箱包括高频冲击电压分压箱、交流工频电压分压箱、直流电压分压箱、 交流工频电流转换箱、直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱;所述光电隔离模块包括高频高压光电隔离转换模块和工频高压光电隔离转换模块;所述高频冲击电压传感器的输出端接高频冲击电压分压箱的输入端,高频冲击电压分压箱的输出端接高频高压光电隔离转换模块的输入端;所述交流工频电压传感器的输出端接交流工频电压分压箱的输入端;所述交流工频电流传感器的输出端接交流工频电流转换箱的输入端;所述直流电压传感器的输出端接直流电压分压箱的输入端;所述直流电流传感器的输出端接直流电流转换箱的输入端;所述工频短路大电流传感器的输出端接工频短路大电流转换箱的输入端;所述交流工频电压分压箱、直流电压分压箱、交流工频电流转换箱、直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱的输出端接工频高压光电隔离转换模块输入端;所述信号处理显示装置包括暂态记录仪和测量主机,高频高压光电隔离转换模块和工频高压光电隔离转换模块的输出端连接暂态记录仪和测量主机。
2.如权利要求I所述一种特高压换流阀运行试验测量系统,其特征在于,所述测量主机为一台PC机,所述PC机连接有一台打印机。
3.如权利要求I所述一种特高压换流阀运行试验测量系统,其特征在于,所述高频冲击电压传感器的输出端通过屏蔽线缆接高频冲击电压分压箱的输入端,高频冲击电压分压箱的输出端通过屏蔽线缆接高频高压光电隔离转换模块的输入端;所述交流工频电压传感器、交流工频电流传感器、直流电压传感器、直流电流传感器和工频短路大电流传感器的输出端通过屏蔽线缆分别连接交流工频电压分压箱、交流工频电流转换箱、直流电压分压箱、 直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱的输入端,交流工频电压分压箱、交流工频电流转换箱、直流电压分压箱、直流电流转换箱、工频短路大电流转换箱的输出端通过屏蔽线缆接工频高压光电隔离转换模块的输入端。
4.如权利要求I所述一种特高压换流阀运行试验测量系统,其特征在于,光电隔离模块、暂态记录仪和测量主机设置于屏蔽室内。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104459396A (zh) * 2014-12-04 2015-03-25 国家电网公司 换流阀均压测试仪
CN106093622A (zh) * 2016-05-30 2016-11-09 中国西电电气股份有限公司 超、特高压直流输电tcu结构换流阀组件晶闸管级试验系统
CN107884643A (zh) * 2017-11-02 2018-04-06 国网上海市电力公司 一种自动化实现换流站阀厅设备状态评价装置

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