SE518628C2 - Provningskrets för HVDC-tyristorventiler samt förfarande för syntetisk provning - Google Patents

Description

35 518 628 . - 1 » . - .. n nu u n « u » | »o a) oledande vid spärrspänning, med transient spännings- översvängning vid släckning och transienta framspänningar under àterhämtningsperioden, b) tändning, med höga initiala tidsderivata hos strömmen, bl a på grund av strökapacitanser, c) ledande, med ledningsförluster, samt d) släckning, med en transient återvändande spänning med en spänningsöversvängning och en efterföljande nätfrekvent återvändande spänning.

Tändningen och släckningen av tyristorventilen är de mest kritiska förloppen vid manövreringen av ventilen och en noggrann framställning av dessa två tillstànd är nödvändig för att säkerställa överensstämmelse mellan den syntetiska provningen och normal drift.

För att säkerställa att ventilerna uppfyller vedertagna normer och kundspecifikationer màste varje ventil provas med ett provningsförfarande som i detalj återger de spännings- och strömpåkänningar som förväntas uppstå vid drift i strömriktarens verkliga miljö.

Ett sätt att utföra sådana prov är att anordna och manöv- rera bryggorna i en så kallad back-to-back-koppling. Om det antas att växel- och likströmnäten mellan vilka ström- riktaren skall drivas kan återges på ett riktigt sätt, har detta förfarande den fördelen att de viktigaste ström- och spännningsförloppen också är automatiskt riktiga. Med ökande skenbar effekt hos ventilen (spänning gånger ström) ökar emellertid ocksà kravet på effektförmågan hos prov- ningsanordningen.

För att undvika orimliga krav på effektförmågan används syntetiska provningskretsar, där strömmen genom ventilen under dess ledningsperiod tillhandahålls från en ström- källa, och spänningen som påförs ventilen under dess icke- n o :nu nu 10 15 20 25 30 35 518 628 '= ledande period tillhandahålls fràn en spänningskälla, skild fràn strömkällan. Genom detta kan den skenbara effekten hos spänningskällan liksom hos strömkällan kraf- tigt minskas.

Provningskretsarna körs repetitivt för att representera ventilens cykliska drift, där strömkällan och spännings- källan drivs synkront för att tillsammans representera de ström- och spänningspàkänningar som pàförs ventilen under dess drift i bryggan. Spänningskällans spänning pàförs provningskretsen via en svängningskrets.

Sådana provningskretsar diskuteras i ”Cigré Task Force 03 of Working Group 14.01: Test Circuits for HVDC Thyristor (April 1997)”. Särskilt i kapitel 4.4, Test Circuits” Valves ”Synthetic (s 24-42), presenteras nägra utförings- former av sádana provningskretsar.

Den anförda skriften beskriver i anslutning till figur 22 en grundläggande spänningssvängningskrets. Denna figur är omritad som figur l i denna patentansökan.

Figuren visar en provventil Vt och en likspänningskälla VOS. Över spänningskällans utgàngsledningar är en konden- sator C2' ansluten. Làgspänningsutgàngen hos spännings- källan är kopplad till jord. Högspänningsutgàngen hos spänningskällan är kopplad till en seriekoppling av en en induktor Ll' och hjälpventil Va2', en induktor L2', provventilen Vt, samt till jord. Mellan förbindningen mellan de tvà induktorerna och jord är en kondensator Cs' ansluten. I utgångsläget är provventilen Vt och hjälpven- tilen Va2' laddad till positiv spänning. När provventilen försätts i ledande blockerade och kondensatorn Cs' tillstànd kommer kondensatorn Cs' att urladdas via induk- torn Ll' genom provventilen och injicera en halvvägs sinusformad strömpuls i ventilen. Strömpulsen är bestämd 10 15 20 25 30 35 c ~ 518 ezsgigigga; -i f:-._ I o no 1 o n 0 v 0 nu oss mona c - ~ 0 --no- a ~uu< o u o a nano oouuao av spänningen och av kondensatorns Cs' kapacitans samt av induktorns Ll' induktans. Induktorns Ll' induktans väljs att representera den verkliga kretsens fas-fas-kommute- ringsinduktans, och kondensatorns Cs' kapacitans väljs därvid till ett värde så att ventilens släckvillkor äter- ges. Kondensators Cs' omkastade spänning vid slutet av strömpulsen, vilken spänning pà grund av förluster har en amplitud nàgot lägre än amplituden hos dess begynnelse- spänning, kommer att representera den negativa återvän- dande spänningen pà provventilen. Dà ventilen Va2' för- sätts i ledande tillstànd àteruppladdas kondensatorn Cs' till sin ursprungliga positiva spänning.

Den citerade skriften beskriver också en passiv hjälpkrets som skall anslutas parallellt med provventilen för att erhälla representativa tändnings- och släckningspà- känningar pà provventilen. Kretsen innefattar en kon- densator, som representerar ventilens strökapacitans mellan dess uttag, i parallellkoppling med en kondensator som representerar den effektiva ventilkapacitansen mellan dess uttag, och med en serieresonans-RLC-krets. Den anförda skriften hänvisar också till det faktum att ventilens uppträdande under återhämtning är beroende av strömmens släcktidsderivata i intervallet 200 ps före strömnoll. För att àterge denna effekt bör varaktigheten hos den av spänningskretsen injicerade strömmen vara minst soo ps.

Den anförda skriften beskriver i anslutning till figur 36 en provningskrets som innefattar en strömkälla, en spänningskälla samt en mer förfinad spänningssvängnings- krets. Denna figur är omritad som figur 2 i föreliggande patentansökan. Nämnda figur 36 visar uppenbarligen kvick- silverjonventiler som används som hjälpventiler, men dessa ventiler framställs för enkelhets skull i figur 2 i denna patentansökan som halvledarventiler, dvs som tyristorer. 10 15 20 25 30 35 51 3 623 Figur 2 visar en strömkälla CUS', en provventil Vt och en likspänningskälla VOS. Detaljerna hos strömkällan som visas i figur 36 i den anförda skriften, innefattande en förbikopplingsanordning för provventilen betecknad som en tvàfasig resonanskrets, visas inte i figur 2. En kondensa- tor C2' är kopplad över spänningskällans utgàngsledningar.

Spänningskällans högpänningsutgáng är kopplad till en seriekoppling av en induktor L2', an hjälpventil Va2', tvá hjälpventiler Va3' och Va4' i antiparallellkoppling, en induktor Ll' och provventilen Vt och sedan till spännings- källans làgspänningsutgàng. En kondensator Cs' är kopplad mellan förbindningen mellan de tvà hjälpventilerna Va3' och Va4' och hjälpventilen Va2', och spänningskällans làg- spänningsutgàng.

En hjälpkrets AUC av ovannämnda slag, innefattande en kondensator och en serieresonans-RLC-krets i parallell- koppling, för att bl a representera ventilens strökapaci- tans, är kopplad över provventilen. En hjälpventil Va5' är också kopplad över provventilen med samma polaritet som provventilen. Strömutgàngsledningarna hos strömkällan är kopplade till provventilen via en hjälpventil Val. Figuren visar också en ytterligare impulsspänningsgenerator IG som gör det möjligt att utföra ett impulsspänningstàlighets- prov av ventilen under dess áterhämtningsperiod.

I utgångsläget, med hjälpkretsen AUC uppladdad till positiv spänning och provventilen i icke-ledande till- stànd, försätts provventilen i ledande tillstànd. Detta leder till att en inkopplingsström flyter genom prov- ventilen och urladdar hjälpkretsen. Därefter aktiveras hjälpventilen Val att utlösa utströmmen fràn strömkällan genom provventilen. Strömmen kommuteras fràn förbikopp- lingsanordningen till seriekopplingen av ventilen Val och provventilen och hàlls tillnärmelsevis konstant under ledperioden pà 120 elektriska grader. Sedan kommuteras 10 15 20 25 30 35 518 6285: 0 u u n a - | . n . . . ,, strömmen, genom aktivering av förbikopplingsanordningen, fràn provventilen till förbikopplingsanordningen.

Strax innan strömmen genom provventilen uppnàr strömnoll aktiveras ventilen Va3' och utlöser laddningen hos kon- densatorn Cs', vilket släcker hjälpventilen Val och akti- verar en injektionsströmkrets pà liknande sätt som be- skrivs ovan i samband med figur 1. Urladdningen av Cs' tvingar sálunda en halvvägs sinusformad strömpuls genom provventilen, vilken puls bestäms av spänningen och av kondensatorns Cs' kapacitans, samt av induktorns Ll' induktans. En realistisk àtervändande spänning, inne- fattande släckningsöversväng, erhàlls via växelverkan mellan provventilen och den passiva hjälpkretsen AUC när provventilen har uppnàtt det icke-ledande tillståndet.

Ventilen Va4' kopplar kondensatorns Cs' negativa omkastade spänning till provventilen och hjälpkretsen AUC.

Vid en lämplig tidpunkt aktiveras hjälpventilerna Va2' och Va3' att pàföra framspärrspänningen pà provventilen och att àteruppladda spänningarna hos kondensatorn Cs' och hjälpkretsen AUC.

En krets med en kondensator och ett motstànd i serie- koppling kopplas parallellt till ventilerna Va3' och Va4'.

Syftet med denna krets är att möjliggöra att provventilen försätts i ledande tillstànd under det tidsintervall då spänningssvängningskretsen àteruppladdas via ventilen Va2'. för detta syfte skulle dà orsaka en kortslutning av spänningskällan genom prov- Användningen av ventilen Va3' ventilen.

Hjälpventilen Va5' aktiveras om ett sà kallat dubbelt àteruppladdningsprov skall utföras. 10 15 20 25 30 35 Det medges i den anförda skriften att i synnerhet förbi- kopplingsanordningen för provventilen, som innefattas i strömkällan och beskrivs som en förbigàngsresonanskrets, inte kan ge felströmmar som är lämpliga för ventilen under provning.

För att ràda bot pà detta föreslàs i det anförda dokumen- tet att man som förbikopplingsanordning använder en sex- pulsbrygga i vilken en arm bildas av seriekopplingen av provventilen Vt och hjälpventilen Val.

I dokumentet T. Bauer et al: Operational Tests on HVDC Thyristor Modules in a Synthetic Test Circuit for the Sylmar East Project. IEEE/PES Summer Meeting, July 28 - 1996, av ventilerna med användning av en syntetisk provnings- August 1. Denver, Colorado, rapporteras om driftprov krets. Huvudströmkällan beskrivs som en trefasig trans- formator och en sexpulsbrygga, där en arm är bildad av provventilen och en hjälpventil i seriekoppling. Även spänningskretsen tillför en del av provströmmen under provventilens ledande period.

Dokumentet rapporterar om studier som bekräftar att endast en ytterligare kondensator kopplad parallellt med prov- objektet var tillräcklig för att nöjaktigt illustrera tänd- och släckpàkänningar pà provventilen. Detta innebär att hjälpkretsen AUC som visas i figur 2 i denna ansökan kan bildas av endast en kondensator.

Dokumentet rapporterar vidare att felströmprov utförs genom att aktivera en hjälpventil som är kopplad anti- parallellt med en annan bryggarm hos samma kommuterings- grupp som provventilen. Denna hjälpventil aktiveras dà när provventilen är i ledande tillstànd. En liknande krets- konfiguration illustreras ocksà i ovannämnda dokument, Cigré Task Force 03, figur 37. Denna figur är omritad som 10 15 20 25 30 35 ' n ' ' ' I I u u - - . ,, figur 3 i denna patentansökan. Figuren illustrerar en huvudströmkälla CUS, innefattande en sexpulsbrygga REC, kopplad till en trefastransformator T, där en arm hos bryggan är bildad av en seriekoppling av provventilen Vt och hjälpventilen Val. Hjälpventilen som används för att utföra felströmprov är betecknad Vall. Figuren antyder endast kopplingen av spänningskällan och spänningssväng- ningskretsen till strömkällan och provventilen.

Spänningssvängningskretsen i dokumentet T. Bauer et al är omritad som figur 4 i denna patentansökan. Över en spänningskällas VOS' utgàngsledningar är en seriekoppling av en hjälventil Vl2l och en kondensator CL kopplad. En seriekoppling av en hjälpventil VL, en induktor LL, en induktor LS och provventilen Vt är kopplad till förbind- ningen mellan ventilen Vl2l och kondensatorn CL och sen till làgspänningsutgàngen hos spänningskällan. En konden- sator CS och en släckbar tyristor GTO är kopplade parallellt mellan förbindningen mellan de tvà induktorerna LL och LS och làgspänningsutgàngen hos spänningskällan.

Den släckbara tyristorn har sin polaritet motriktad provventilens. En kondensator CA är kopplad parallellt med provventilen. Strömutgàngsledningarna hos strömkällan CUS' är kopplade till provventilen via en hjälpventil V24l.

Svängningskretsen bestàende av kondensatorn CL, hjälp- ventilen VL, induktorn LL och kondensatorn CS är anordnad för àteruppladdning av kondensatorn CS. Kondensatorn CS är laddad till den provspänning som tillför den positiva spärrspänningen över provventilen. När kondensatorn CS urladdas via induktorn LS genom provventilen kommer en kvartsperiod av sinusformad strömpuls att flyta genom provventilen. När denna strömpuls uppnàr sitt toppvärde (och spänningen hos kondensatorn CS gàr genom noll) aktiveras den släckbara tyristorn GTO att agera som en frihjulsväg i vilken strömmen hàlls ungefärligen vid detta 10 15 20 25 30 35 518 628 fl u » o u u a | o n o u p. maximala värde genom den i induktorn LS lagrade energin och spänningen över kondensatorn CS vid noll. Denna ström och strömmen fràn huvudströmkällan bildar provströmmen genom provventilen. Vid slutet av den strömledande perioden för provventilen, dvs efter 120 elektriska grader, släcks den släckbara tyristorn GTO och strömmen genom induktorn LS och provventilen kommer att återupp- ladda kondensatorn CS med en kvarts sinusformad strömpuls för att tillhandahålla den àtervändande spärrspänningen vid provventilen. Hjälpventilen V24l utlöses synkront med den släckbara tyristorn GTO för att tillföra den ytter- ligare ström frán strömkällan som krävs för att represen- tera den fullständiga provströmmen genom provventilen.

Ett kännetecknade drag hos denna krets är således att en väsentlig del av provströmmen tillförs fràn svängnings- kretsen som bestàr av kondensatorn CS, induktorn LS och provventilen.

Injektionen av ström från spänningssvängningskretsen till provventilen fràn början och till slutet av dess ledande period àstadkoms genom urladdning av kondensatorn_CS.

I bàda av de ovan beskrivna spänningssvängningskretsarna har injektionsströmpulsen som resultat att polariteten hos i figur 2 och kondensa- en kondensator (kondensatorn Cs' torn CS i figur 4) omkastas. Samma kondensator används också för att pàföra provventilen framspärrspänningen, och för detta ändamål måste då kondensatorn àterladdas till sin ursprungliga polaritet.

Ett gemensamt särdrag hos de ovan beskrivna spännings- svängningskretsarna är att spänningskällan är kopplad till kondensatorn - i figur 2 via induktorn L2' genom aktive- ring av ventilen Va2' och i figur 4 via induktorn LL genom aktivering av ventilen VL. I båda fallen kräver detta för- 10 15 20 25 30 518 _ -= o ~ u n | . - | o - .. 10 farande ett högt effektbehov hos spänningskällan. Om man bortser från effektförlusterna i komponenterna är den nöd- vändiga energin för polaritetsändring hos kondensatorn lika med 2*(É*U2, där C är kapacitansen hos kondensatorn Cs' respektive kondensatorn CS, och [I är provspänningen.

Den nödvändiga effekten från spänningskällan är således 2*C*lI2*f, där f är nätfrekvensen.

Såsom beskrivs i samband med figur 4 kräver frihjulsvägen som tillför en väsentlig del av provströmmen en hög märk- effekt hos induktorn LS och dessutom leder detta förfa- rande till en mindre noggrann framställning av strömtids- derivatan före strömnoll och följaktligen av den transien- ta återvändande spänningen.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett förbätt- rat förfarande av inledningsvis beskrivet slag, som tillåter en lägre märkeffekt för komponenterna i prov- samt en ningskretsen, i synnerhet för spänningskällan, provningskrets för utförande av förfarandet.

Enligt uppfinningen åstadkoms detta ändamål genom en spänningssvängningskrets som har en induktor och en första kondensator, varvid den första kondensatorn är avsedd för matning av en injektionsström genom provventilen, och för påförande av framspärrspänning på provventilen, där spänningssvängningskretsen innefattar första medel för att skapa en oscillerande strömväg genom induktorn och den första kondensatorn för omkastning av spänningen hos den första kondensatorn, varvid nämnda strömväg är frånkopplad från spänningskällan under omkastningen av spänningen hos den första kondensatorn. 10 15 20 25 30 35 518 . ° u o | c ø | n o o | ' ,, ll Vid en fördelaktig vidareutveckling av uppfinningen inne- fattar spänningssvängningskretsen en andra kondensator, kopplad över spänningskällan, och andra medel för koppling av den andra kondensatorn till den första kondensatorn via induktorn när spänningen hos den första kondensatorn har samma polaritet som polariteten hos spänningskällan.

RITNINGSFÖRTECKNING Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av utföringsformer under hänvisning till bifogade ritningar, där figur 1 visar en spänningssvängningskrets för en syntetisk provningskrets enligt teknikens ståndpunkt, figur 2 visar en syntetisk provningskrets enligt teknikens ståndpunkt, figur 3 visar en strömkälla för en syntetisk provnings- krets enligt teknikens ståndpunkt, figur 4 visar en annan spänningssvängningskrets för en syntetisk provningskrets enligt teknikens stànd- punkt, figur 5 visar en syntetisk provningskrets enligt upp- finningen, och figure 6A-6C visar ström- och spänningsförlopp erhållna vid provningskretsen enligt figur 5. 10 15 20 25 30 35 518 628 o a HH: . . . . . n 12 BESKRIVNING AV UTFÖRINGSFORMER Följande beskrivning hänför sig till sàväl förfarandet som till provningskretsen.

I figurerna används samma hänvisningssiffor för samma och motsvarande delar av de olika ritningarna.

Figur 5 visar en syntetisk provningskrets enligt upp- finningen. En strömkälla REC innefattar en sexpuls tyristorbrygga i vilken en arm är bildad av serie- kopplingen av provventilen Vt och en hjälpventil Val.

Sexpulsbryggan REC är pà sin växelströmssida kopplad till en sekundärlindning av en transformator TDD i A/A- koppling. Transformatorns TDD primärlindning är via fas- induktorer Lph kopplad till en trefasgenerator G. Genera- torn är ocksà kopplad till primärlindningen på en trans- formator TDY i A/Y-koppling. Transformatorns TDY Y- kopplade sekundärlindning är kopplad till växelströmssidan av en sexpuls tyristorbrygga INV. Likströmssidorna hos bryggan INV och bryggan REC är kopplade via en glätt- ningsinduktor Ls, därmed tillåtande effekt att cirkulera Via bryggorna, transformatorerna och generatorn pà sà sätt att sexpulsbryggorna är kopplade i back-to-back-koppling.

Spänningskällan är kopplad till provventilen via en spänningssvängningskrets sàsom beskrives nedan. En kon- densator C2 är kopplad över utledningarna hos en lik- spänningskälla VOS. En högspänningsutgàng hos spännings- källan är kopplad till en seriekoppling av en hjälpventil Va2, parallellkoppling, en induktor L2, tvà hjälpventiler Va3 och Va4 i anti- en induktor Ll, provventilen Vt och sen till en làgspänningsutgàng hos spänningskällan. En konden- sator Cs är kopplad mellan förbindningen mellan de tvà 10 15 20 25 30 518 628 n v u o | | .. 13 hjälpventilerna Va3 och Va4 och induktorn L2, och làg- spänningsutgàngen hos spänningskällan.

En kondensator Ct är kopplad över provventilen för att Induktorn Ll representerar fas-till-faskommuteringsinduktansen. Dá representera ventilens strökapacitans. provventilen Ll vanligen utgör en del av ventilen sàsom den skall användas i drift, är induktorns Ll induktans proportionellt skalad. En hjälpventil Va5 är kopplad mellan förbindningen mellan ventilen Va2 och induktorn L2 och lägspänningsutgángen hos spänningskällan, med motsatt polaritet mot provventilen.

Spänningen hos likspänningskällan är kontinuerligt regler- typiskt upp till 70 kV. Induktorns L2 induktans är typiskt inom området 0,2 mH upp till 200 mH, bar, reglerbar, och kondensatorns Cs kapacitans är också reglerbar, typiskt inom omràdet ca l pF upp till 70 uF.

Aktiveringen av de olika ventilerna i en fastställd tids- följd, styrsystem CTRL, som skall beskrivas närmare nedan, styrs av ett som bara är schematiskt visat i figuren, och som matar aktiveringssignaler TS, som också bara visas schematiskt i figuren, till ventilerna i provningskretsen.

Sådana styrsystem är i och för sig kända och utgör inte en del av uppfinningen och patentansökningen.

Figur 6A visar förloppet hos strömmen Itest som pàförs provventilen under en hel provcykel motsvarande en drift- cykel pá 360 elektriska grader, figur 6B visar förloppen hos strömmarna Iaux som uppträder i spänningssvängnings- kretsen, och figur 6C visar förloppet hos spänningen Utest som pàförs provventilen genom spänningssvängningskretsen. 10 15 20 25 30 35 518 628 -_°_°=_- 14 I figurerna visas parametern tid (betecknad t) pá horison- talaxeln medan strömmarna och spänningarna visas pà verti- kalaxeln.

Fran tiden t0 flyter en konstant ström av amplituden Id genom hjälpventilen Val och provventilen Vt. Förloppet att kommutera strömmen fràn provventilen till en annan ventil i sexpulsbryggan REC initieras sedan av en icke visad styrutrustning för sexpulsbryggan, som i princip arbetar som kända bryggstyrutrustningar för styrning av sexpuls- bryggor i HVDC-strömriktarutrustningar.

Vid tidpunkten tl, dvs strax innan strömmen som matas fràn strömkällan uppnàr sitt nollvärde vid tidpunkten t2, pà- verkas hjälpventilen Va3 att utlösa den positiva ladd- ningen hos kondensatorn Cs genom induktorn Ll och prov- ventilen. Kondensatorurladdningsströmmen antar formen av en sinusformad halvvàg, i figur 6B visad med streckad linje Iinj fràn tiden tl till tiden t3. Mellan tid- punkterna tl och t2 är strömmen genom provventilen sàledes summan av den ström som matas fràn stömkällan och fràn spänningssvängningskretsen, och mellan tidpunkterna t2 och t3 lika med injektionsströmmen.

Hjälpventílen Val släcks när strömmen fràn strömkällan uppnár noll vid tidpunkten t2 och frànkopplar därmed strömkällan frán provventilen tills ventilen Val äter aktiveras.

Kondensatorns Cs kapacitansvärde väljs i samband med in- duktorns Ll induktans sà att den ger halvvàgsinjektions- tiden tl till t3 lika med eller högre än 600 ps. Detta värde är i enlighet med kraven uppställda i ovannämnda dokument Cigré Task Force 03 och kommer att säkerställa att, med ett rätt valt begynnelsespänningsvärde pà kon- densatorn Cs, en lämplig släcktidsderivata hos strömmen 10 15 20 25 30 35 u uu ., n .nu u 15 ástadkoms i tidsintervallet 200 us innan strömmen gàr genom noll vid tiden t3.

Under tidsintervallet tl till t3 omkastas spänningen pä kondensatorn Cs till ett värde Ul (figur 6C). Dà prov- ventilen vid tidpunkten t3 inträder i sitt icke-ledande blockerade tillstànd, aktiveras hjälpventilen Va4, varvid kondensatorns Cs omkastade spänning kommer att ladda upp kondensatorn Ct sàväl som snubberkretsen hos provventilen (icke visad i figur 5) genom strömvägen Cs - Va4 - Ll - Ct under tidsintervallet t3 till t5 och därvid páföra den transienta återvändande spänningen och den ätervändande spärrspänningen pá provventilen.

Sàsom visas i figur 6C är omkastningen av spänningen hos kondensatorn Cs förknippad med en spänningsöversvängning pá grund av växelverkan mellan kondensatorn Ct, snubber- kretsen och kondensatorn Cs via induktorn Ll.

Vid tidpunkten t4, vid vilken den transienta àtervändande spänningen har dämpats ut, aktiveras hjälpventilen Va5 att àstadkomma en oscillerande strömväg Va5 - L2 -_Cs för spänningspolaritetsomkastningen av kondensatorn Cs. Under tidsintervallet mellan t4 och t6 kastas spänningen pä kondensatorn Cs om till ett positivt värde av amplituden U2 (figur 6C). Denna omkastande ström illustreras i figur 6B sàsom strömmen Irev fràn t4 till t6. fràn frànkopplas spännings- Det skall påpekas att under detta tidsintervall, tidpunkten t4 till tidpunkten t6, källan fràn spänningssvängningskretsen genom att ventilen Va2 är i icke~ledande tillstànd.

Vid tidpunkten t7 aktiveras ventilen Va2 för att uppladda kondensatorn Cs till en spänning av amplituden U3, vilket kompenserar för spänningsfallet pà kondensatorn Cs som 10 15 20 25 30 35 518 628 'i _ -ä -'_'=_ f; n | | o « Q 1 o v n u ç. 16 beror pà förluster under de ovan beskrivna spänningsom- kastningarna. Denna uppladdningsström illustreras i figur 6B som strömmen Ich fràn tidpunkten t7 till tidpunkten t8.

Vid tidpunkten t8 blockeras ventilen Va2 när den oscille- rande uppladdningsströmmen gàr genom noll.

Hjälpventilen Va3 aktiveras vid tidpunkten t5 och bibe- hàlls i ledande tillstànd fram till tidpunkten t8, samt pálägger följaktligen under detta tidsintervall konden- satorns Cs spänning pà kondensatorn Ct och pà provven- tilen.

Vid tidpunkten t9, vid vilken spänningen av amplituden U3 pàförs provventilen, försätts provventilen i ledande till- stànd. Kondensatorn Ct, som också är uppladdad till en spänning av amplituden U3, urladdas då genom provventilen och pàför denna en inkopplingsström sàsom visas i figur 6A. Dà spänningen över provventilen samtidigt faller till noll kommer strömkällans spänning att páföras provventilen och när, efter aktiveringen av provventilen, hjälpventilen Val aktiveras, också vid tiden t9, pàförs provventilen strömkällans utström.

Sàsom framgàr av ovannämnda förklaring av kretsen enligt uppfinningen (figur 5) àstadkoms omkastningen av kondensa- torns Cs spänningspolaritet genom att skapa en omkastande oscillerande strömväg via induktorn L2 och kondensatorn Cs genom aktivering av hjälpventilen Va5. Under detta omladd- ningsförfarande frànkopplas nämnda strömväg från spänningskällan med hjälp av ventilen Va2. Först när kondensatorns Cs spänningspolaritet omkastats till sin ur- sprungspolaritet ansluts spänningskällan till kondensatorn Cs genom aktivering av ventilen Va2 vid tidpunkten t7.

Effekten som tas fràn spänningskällan är således endast den effekt som krävs för att kompensera provventilens 10 518 628 :non - ...ung a nu o -anno; . uu.- 0 o uno uno-0 v 1 uqu~uø 17 släckförluster och de resistiva förlusterna i spännings- svängningskretsen.

En i och för sig känd impulsgenerator IG ansluts till provventilens änduttag och parallellt med spännings- svängningskretsen för att utföra prov med transienta spänningar under ventilens àterhämtningsperiod.

En ventil Vs ansluts antiparallellt med en arm hos bryggan REC för att utföra kortslutningsfelströmsprov pà provven- tilen.

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 518 628 /8 PATENTKRAV

1. Syntetisk provningskrets för provning av en HVDC-ventil (Vt), innefattande en strömkälla (CUS), en spänningskälla (VOS) och en spänningssvängningskrets, där spännings- svängningskretsen har en induktor (L2) och en första kon- densator (Cs), varvid den första kondensatorn är avsedd för matning av en injektionsström (Iinj) genom HVDC- ventilen samt för pàförande av en framspärrspänning och av en àtervändande spärrspänning pä HVDC-ventilen, kännetacknad av att spänningssvängningskretsen innefattar första medel (Va5) för att skapa en oscillerande strömväg (L2 - Cs - Va5) genom induktorn och den första kondensatorn för omkastning av spänningen pà den första kondensatorn fràn polariteten för den àtervändande spärrspänningen till polariteten för framspärrspänningen, varvid nämnda strömväg är frànkopplad fràn spänningskällan under spänningsomkastningen pá den första kondensatorn, en andra kondensator (C2), kopplad över spänningskällan, och andra medel (Va2) för koppling av den andra kondensatorn till den första kondensatorn via induktorn när den första kondensatorns spänning har samma polaritet som spännings- källans.

2. Syntetisk provningskrets enligt patentkrav l, kännetecknad av att strömkällan innefattar en första sex- pulsig bryggkoppling (REC) i vilken en arm innefattar en seriekoppling av HVDC-ventilen och en hjälpventil (Val).

3. Syntetisk provningskrets enligt patentkrav 2, kännetecknad av att strömkällan innefattar en andra sexpulsbrygga (INV), varvid nämnda första och andra 10 15 20 25 30 35 'S18 628 /9 oss nu sexpulsbryggor är sammankopplade i en back-to-back- koppling.

4. Förfarande för syntetisk provning av en HVCD-ventil i en provningskrets som har en strömkälla (CUS), en spänningskälla (VOS) och en spänningssvängningskrets, där spänningssvängningskretsen har en induktor (L2), en första (C2), den andra kondensatorn kopplad över spänningskällan och kondensator (Cs), och en andra kondensator varvid den första kondensatorn är avsedd för matning av en injektionsström (Iinj) genom HVDC-ventilen samt för pàförande av en framspärrspänning och av en àtervändande spärrspänning pà HVDC-ventilen, kännetecknad av att en oscillerande strömväg (L2 - Cs - Va5) skapas genom induktorn och den första kondensatorn för omkastning av spänningen pà den första kondensatorn fràn polariteten för den àtervändande spärrspänningen till polariteten för framspärrspänningen, varvid nämnda strömväg är frànkopplad fràn spänningskällan under spänningsomkastningen pà den första kondensatorn, och av att den andra kondensatorn kopplas till den första kondensatorn via induktorn när den första kondensatorns spänning har samma polaritet som spänningskällan.