CN202870244U - 一种用于换流阀非对称加压的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于换流阀非对称加压的试验装置，包括工频电压源、工频电压测量单元、局部放电测量单元、直流电压源、直流电压测量单元、电容、断路器和单阀试品；工频电压源的高压端经工频电压测量单元的高压端、局部放电测量单元的高压端和单阀试品的阳极相连，直流电压源的高压端经直流电压测量单元的高压端和电容和断路器的高压端与单阀试品的阴极连接；每一单元的另一端均接地。本实用新型保证了整个试验回路运行的安全性。合理选择电容C的值，能够满足从±1100kV及以下换流阀单阀交流耐压和局部放电测量试验的要求。经试验证明，完全满足IEC60700-1：2008标准中关于单阀交流耐压和局部放电测量试验的要求。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及电力电子设备技术领域，特别涉及一种用于换流阀非对称加压的试验装置。
【背景技术】
随着我国国民经济和电力工业的快速发展，高压直流输电因其送电距离远，送电容量大，控制灵活和调度方便等优点，成为电网发展的关键工程之一。因此，高压直流输电换流阀的研制也飞速发展，从今年开始到以后的一段时间内，高压直流换流阀试验的也日益增多。在换流阀绝缘试验项目中，由于换流阀晶闸管的特性，使单阀的交流耐压有着与一般开关类产品不同的要求：15s耐压时需要在施加主工频电压外，还要施加一个负极性的直流电压，形成一个有负偏置的交流电压，并且在15s耐压结束后，要将交流电压降低到30min耐压值，同时要将直流电压降到零并接地后，才开始30min交流耐压并进行局部放电测量（GB/20990.1-2007）或在最后1min进行局部放电测量（IEC60700-1：2008）。30min交流耐压与开关类工频耐压试验的差别不大，但15s耐压试验和耐压后直流接地时平时试验时几乎没有接触过的。标准上虽然规定了上述具体的试验要求，但是没有给出具体的试验方法。
【实用新型内容】
本实用新型的目的是提供一种换流阀非对称加压的试验装置，以解决换流阀非对称加压的试验技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种用于换流阀非对称加压的试验装置，包括工频电压源、工频电压测量单元、局部放电测量单元、直流电压源、直流电压测量单元、电容、断路器和换流阀；工频电压源的高压端经工频电压测量单元的高压端、局部放电测量单元的高压端和换流阀的阳极相连，直流电压源的高压端经直流电压测量单元的高压端和电容和断路器的高压端与换流阀的阴极连接；工频电压测量单元、局部放电测量单元、直流电压源、直流电压测量单元、电容和断路器的另一端均接地。
本实用新型进一步的改进在于，所述工频电压源包括工频试验变压器TT1和保护电阻RP1，工频试验变压器TT1的高压绕组一端接地，另一端串联保护电阻RP1，保护电阻RP1的另一端连接工频电压测量单元的高压端。
本实用新型进一步的改进在于，所述工频电压测量单元包括交流电容分压器和数字电压表VM1，工频电压测量单元一端连接工频电压源的保护电阻RP1的出线端，另一端接地。
本实用新型进一步的改进在于，所述交流电容分压器包括串联的高压臂电容C1和低压臂电容C2。
本实用新型进一步的改进在于，所述局部放电测量单元包括耦合电容Cc、耦合装置CD和局部放电测量仪MI；耦合电容Cc一端连接工频电压测量单元的高压端，另一端与连接有局部放电测量仪MI的耦合装置CD串联。
本实用新型进一步的改进在于，所述直流电压源为包括工频试验变压器TT2和与工频试验变压器TT2的高压绕组一端依次串联的串联保护电阻RP2和硅堆D；工频试验变压器TT2的高压绕组另一端接地。
本实用新型进一步的改进在于，所述直流电压测量单元由直流电阻分压器和直流数字电压表VM2组成，直流电压测量单元一端连接直流电压源，另一端接地；直流电阻分压器包括串联的高压臂电阻R1和低压臂电阻R2。
本实用新型进一步的改进在于，所述断路器为带远程控制的断路器S，断路器S与电容并联。
本实用新型进一步的改进在于，所述换流阀的两端连接有标准脉冲发生器G。
本实用新型进一步的改进在于，所述直流电压源为一个直流电压发生器DG。
本实用新型具有以下优点：本实用新型一种换流阀非对称加压的试验装置，设计合理，布局简单，运行稳定，由于加入了断路器S，且采用了远程控制装置，使整个试验回路运行安全性得到了保证。通过合理选择电容C的值，本实用新型能够满足从±1100kV及以下换流阀单阀交流耐压和局部放电测量试验的要求。并且经试验证明，完全满足IEC60700-1：2008标准中关于单阀交流耐压和局部放电测量试验的要求。
【附图说明】
图1是本实用新型试验装置的结构示意图；其中直流电压源采用第一种方法；采用第二种方法的试验装置与之相比，仅在直流电压源不同，其余均相同，在此不作重复叙述。
附图标记的说明：
1—工频电压源；2—工频电压测量单元；3—局部放电测量单元；4—直流电压源；5—直流电压测量单元；6—电容；7—断路器。
【具体实施方式】
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
请参阅图1所示，本实用新型一种用于换流阀非对称加压的试验装置，包括工频电压源1、工频电压测量单元2、局部放电测量单元3、直流电压源4、直流电压测量单元5、电容6、断路器7和单阀试品TO；工频电压源1的高压端经工频电压测量单元2的高压端、局部放电测量单元3的高压端和单阀试品TO的阳极相连，直流电压源4的高压端经直流电压测量单元5的高压端和电容6和断路器7的高压端与单阀试品TO的阴极连接；每一单元的另一端均接地。
工频电压源1包括工频试验变压器TT1和保护电阻RP1，工频试验变压器TT1的高压绕组一端接地，另一端串联保护电阻RP1，保护电阻RP1的另一端连接工频电压测量单元2的高压端。工频试验变压器TT1用于单阀交流耐压及局部放电所需的工频高电压，保护电阻Rp1用来限制被试换流阀击穿情况下产生的大电流对工频试验变压器TT1的损伤。
工频电压测量单元2包括交流电容分压器和数字电压表VM1，工频电压测量单元2一端连接工频电压源1的保护电阻RP1的出线端，另一端接地。交流电容分压器由高压臂电容C1和低压臂电容C2串联组成，交流电容分压器的作用是测量试验时的工频高电压，数字电压表VM1的作用是显示所测量的工频高电压的电压值。
局部放电测量单元3包括耦合电容Cc、耦合装置CD和局部放电测量仪MI。耦合电容Cc一端连接工频电压测量单元2的高压端，另一端与连接有局部放电测量仪MI的耦合装置CD串联，耦合装置CD再通过电缆将测得的信号传给局部放电测量仪MI。耦合电容Cc和耦合装置CD均为电容，用于将回路中的局部放电信号进行采集，并传给局部放电测量仪MI。局部放电测量仪MI的作用就是测量及显示局部放电量。试验前通过一个连接在单阀试品TO两端的标准脉冲发生器G在单阀试品TO上产生一个所需的标准脉冲来进行校准。
直流电压源4可由两种方法实现，一种方法包括工频试验变压器TT2和与工频试验变压器TT2的高压端依次串联的串联保护电阻Rp2和整流硅堆D。工频试验变压器TT2用于产生工频高压，保护电阻Rp2起限流作用，整流硅堆D用于将产生的工频电压整流成直流电压；另一种方法是直接采用一个直流电压发生器DG实现直流电压的产生。
直流电压测量单元5由直流电阻分压器和直流数字电压表VM2组成，直流电压测量单元5一端连接直流电压源4，另一端接地。直流电阻分压器由高压臂电阻R1和低压臂电阻R2串联组成，直流电阻分压器的作用是测量试验时的直流高电压，直流数字电压表VM2的作用是显示所测量的工频高电压的电压值。
电容6为一大电容C，电容C的值很大，与试品TO构成分压关系。一方面能够减小到达直流侧的交流电压值，从而保护了直流单元，另一方面通过减小交流电压，同时达到了减小纹波的作用，使直流单元的纹波小于标准规定的3％。如果直流电源是采用第一种方法实现，此电容同时也可以减小整流后的直流纹波，满足标准要求。此外电容C还要能够经受带35kV直流电压时突然接地的严酷考验，以便能够迅速使直流单元在15s耐压结束后能够迅速退出回路。
断路器7为带远程控制的断路器S，断路器S和电容C并联；断路器S的作用是在直流退电直接将直流侧接地，完成回路的变化，以便进行下来的长时间耐压和局部放电测量。
使用本实用新型进行单阀交流耐压和局部放电试验时，首先将交流电压和直流电压同时加到15s耐压的电压值。应该注意的是由于工频电压源1和直流电压源4分别接在试品TO的阳极和阴极，所以按要求的负偏置电压应在直流侧施加相同值的正极性电压，以使得对于试品TO来说其两端的直流压差是一个负偏置电压。15s耐压结束后，先降低交流电压，在交流电压快达到长时耐压和局部放电测量电压时再降低直流侧电压到零并分闸，此时由于电容C值和电阻分压器R1的阻值很大，直流侧电压衰减很慢，仍有很高电压。然后通过控制断路器S合闸，将直流侧强行接地，直流侧电压很快到零，此时设置好局部放电测量仪MI便可以进行局部放电试验。
尽管上面结合附图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (10)
1.一种用于换流阀非对称加压的试验装置，其特征在于，包括工频电压源（1）、工频电压测量单元（2）、局部放电测量单元（3）、直流电压源（4）、直流电压测量单元（5）、电容（6）、断路器（7）和换流阀；工频电压源（1）的高压端经工频电压测量单元（2）的高压端、局部放电测量单元（3）的高压端和换流阀的阳极相连，直流电压源（4）的高压端经直流电压测量单元（5）的高压端和电容（6）和断路器（7）的高压端与换流阀的阴极连接；工频电压测量单元（2）、局部放电测量单元（3）、直流电压源（4）、直流电压测量单元（5）、电容（6）和断路器（7）的另一端均接地。
2.根据权利要求1所述的一种用于换流阀非对称加压的试验装置，其特征在于，所述工频电压源（1）包括工频试验变压器TT1和保护电阻RP1，工频试验变压器TT1的高压绕组一端接地，另一端串联保护电阻RP1，保护电阻RP1的另一端连接工频电压测量单元（2）的高压端。
3.根据权利要求2所述的一种用于换流阀非对称加压的试验装置，其特征在于，所述工频电压测量单元（2）包括交流电容分压器和数字电压表VM1，工频电压测量单元（2）一端连接工频电压源（1）的保护电阻RP1的出线端，另一端接地。
4.根据权利要求3所述的一种用于换流阀非对称加压的试验装置，其特征在于，所述交流电容分压器包括串联的高压臂电容C1和低压臂电容C2。
5.根据权利要求1所述的一种用于换流阀非对称加压的试验装置，其特征在于，所述局部放电测量单元（3）包括耦合电容Cc、耦合装置CD和局部放电测量仪MI；耦合电容Cc一端连接工频电压测量单元（2）的高压端，另一端与连接有局部放电测量仪MI的耦合装置CD串联。
6.根据权利要求1所述的一种用于换流阀非对称加压的试验装置，其特征在于，所述直流电压源（4）包括工频试验变压器TT2和与工频试验变压器TT2的高压绕组一端依次串联的串联保护电阻RP2和硅堆D；工频试验变压器TT2的高压绕组另一端接地。
7.根据权利要求1所述的一种用于换流阀非对称加压的试验装置，其特征在于，所述直流电压测量单元（5）由直流电阻分压器和直流数字电压表VM2组成，直流电压测量单元（5）一端连接直流电压源（4），另一端接地；直流电阻分压器包括串联的高压臂电阻R1和低压臂电阻R2。
8.根据权利要求1所述的一种用于换流阀非对称加压的试验装置，其特征在于，所述断路器（7）为带远程控制的断路器S，断路器S与电容（6）并联。
9.根据权利要求1所述的一种用于换流阀非对称加压的试验装置，其特征在于，所述换流阀的两端连接有标准脉冲发生器G。
10.根据权利要求1所述的一种用于换流阀非对称加压的试验装置，其特征在于，所述直流电压源（4）为一个直流电压发生器DG。
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