CN201130221Y - 直流换流阀低电压参数运行试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流换流阀低电压参数运行试验装置，所述装置包括：背靠背高压小电流单元、低压大电流单元、试品阀；其中，所述背靠背高压小电流单元通过试品阀与低压大电流单元连接。本实用新型所述试验装置将背靠背回路做为高压小电流源，以提供试验中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，以复现正确的温度梯度，准确考核试品阀取能回路设计的正确性，同时由6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回路产生的正弦半波电流来提供。该试验装置可以同时满足暂态欠电压试验的试验要求。将低压大电流回路切除，将背靠背的高压小电流回路调节至电流断续，可以完成电流断续试验。

Description

直流换流阀低电压参数运行试验装置

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低电压参数运行试验装置。

背景技术

直流换流阀作为直流输电的核心、关键设备，保证其安全可靠稳定的运行，不仅是***对装置的要求，更是装置保护自身的要求。

而运行试验是检验阀性能的重要手段。目前由于单个晶闸管电压电流能力的增大，采用合成试验方法对直流换流阀进行运行试验得到国际相关标准认可。其基本思想是试验所需的高压、大电流强度分别通过高压小电流回路和低压大电流回路提供，并交替施加于试品阀上。

最小交流电压试验(包括最小延迟角试验和最小关断角试验)、暂态欠电压试验、断续直流电流试验(对应最小触发角条件)作为直流换流阀运行试验的一部分，因它们在试验要求上的特殊性，我们将上述运行试验统称为低电压参数试验。

若采用目前的合成试验装置进行低电压参数试验，最小延迟角和暂态欠电压试验中无法等效高的恢复阶跃电压，在最小关断角试验中无法等效高的触发电压，且无法等效关断时刻的电流变化率和换流阀内的正确的温度梯度。

实用新型内容

本实用新型提供一种直流换流阀低电压参数运行试验装置，用以解决在最小延迟角和暂态欠电压试验中无法等效高的恢复阶跃电压，在最小关断角试验中无法等效高的触发电压，且无法等效关断时刻的电流变化率和换流阀内的正确的温度梯度的问题。

本实用新型所述装置包括：背靠背高压小电流单元、低压大电流单元、试品阀；其中，所述背靠背高压小电流单元通过试品阀与低压大电流单元连接，其中，

所述背靠背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)和6脉冲桥(B1)、六脉冲桥(B2)构成，三相交流电源通过变压器(T1)、三相变压器(T2)分别输送到6脉冲桥(B1)、六脉冲桥(B2)，六脉冲桥(B1)、六脉冲桥(B2)的非接地端通过平波电抗器(L4)连接；

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)、辅助阀(V2)构成，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)四者的另一端联在一起，并接地。

进一步地，当所述试验装置用于进行最小触发角试验时，六脉冲桥(B1)逆变运行，六脉冲桥(B2)整流运行，试品阀(V1)作为六脉冲桥(B2)的一个桥臂，6脉冲桥(B2)提供试品所需的电压；

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，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)向后面的电容(C1)补充能量。

进一步地，当所述试验装置用于进行最小关断角试验时，B1整流运行，B2逆变运行，试品阀作为B2的一个桥臂，6脉冲桥B2提供试品所需的电压；

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，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)向后面的电容(C1)补充能量。

进一步地，当所述试验装置用于暂态欠试验时，使试品阀工作在最小触发角试验条件下，迅速调节变压器(T1)和三相变压器(T2)的副边电压到试验要求的电压值，然后依照试验要求的持续时间内和触发角度下触发试品阀(V1)，最后将变压器(T1)和三相变压器(T2)的副边电压调节回初始电压值，使试品阀(V1)继续工作在最小触发角对应的试验条件下。

进一步地，当所述试验装置用于进行断续直流电流试验时，将低压大电流单元的回路断开，逐步调节背靠背高压小电流单元的回路至电流断续。

综上所述，本实用新型提供了一种直流换流阀低电压参数运行试验装置，所述试验装置将背靠背回路做为高压小电流源，以提供试验中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，以复现正确的温度梯度，该电压波形与试品实际工况基本相同，可以准确考核试品阀取能回路设计的正确性，同时由6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回路产生的正弦半波电流来提供。该试验装置可以同时满足暂态欠电压试验的试验要求。将低压大电流回路切除，将背靠背的高压小电流回路调节至电流断续，可以完成电流断续试验。

附图说明

图1为本实用新型所述装置的结构示意图。

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低电压参数运行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低电压参数运行试验装置的结构示意图，主要包括：背靠背高压小电流单元、低压大电流单元和试品阀。

其中，背靠背高压小电流单元由2个三相变压器T1，T2，平波电抗器L4和6脉冲桥B1，B2构成，其中试品阀作为6脉冲桥B2的一个桥臂，低压大电流部分由直流电源DC，电感L1，L2，L3；电容C1，二极管D1，辅助阀V2构成。电路连接关系为高压小电流单元：三相交流电源通过变压器T1，T2分别输送到6脉冲桥B1，B2，两个六脉冲桥B1，B2的非接地端通过平波电抗器L4连接，试品阀V1作为B2的一个桥臂。低压大电流单元直流电压源DC接电感L1，电感L1后并联连接电感L2和二极管D1(阴极)，电感L2后并联连接电容C 1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C1，二极管和试品阀的四者的另一端联在一起，并接地。

所述试验装置的工作过程如下：依据试验要求，选择B2，B1的工作状态，具体可以完成以下四种试验：

1、利用所述试验装置进行最小触发角试验时，B1逆变运行，B2整流运行，试品阀作为B2的一个桥臂，6脉冲桥B2提供试品所需的电压。试品阀V1导通时触发辅助阀V2，C1、L3谐振产生试验所需的半波直流，在此期间电容C1电压反向时，二级管D1导通，此时存在C1，L2和C1，L3两个谐振回路，但这对C1，L3谐振产生的半波直流电流影响不大，在半波电流过零后，辅助阀V2关断，C1通过二极管D1，L2振荡回正向电压。直流电源通过L1向后面的电容补充能量，辅助阀V2关断后，由于6脉动桥仍然存在小的直流电流，试品阀仍然继续导通，直到向下一个阀换向完成。

2、利用所述试验装置进行最小关断角试验时，B1整流运行，B2逆变运行，试品阀作为B2的一个桥臂，6脉冲桥B2提供试品所需的电压。试品阀V1导通时触发辅助阀V2，C1、L3谐振产生试验所需的半波直流，在此期间电容C1电压反向时，二级管D1导通，此时存在C1，L2和C1，L3两个谐振回路，但这对C1，L3谐振产生的半波直流电流影响不大，在半波电流过零后，辅助阀V2关断，C1通过二极管D1，L2振荡回正向电压。直流电源通过L1向后面的电容补充能量，辅助阀V2关断后，由于6脉动桥仍然存在小的直流电流，试品阀仍然继续导通，直到向下一个阀换向完成。

依照所进行试验的试验要求，试品阀所在的6脉冲桥做整流运行方式或逆变运行方式，并在试验所需的触发角度对6脉动桥进行触发，等效试品阀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电压上升率，在阀触发开通的同时，触发辅助阀，电容C1，L3谐振产生试品阀所需的直流电流，正确复现试品阀导通期间的损耗和峰值，在高压小电流源提供试品的电流过零关断前的几百微秒，L3，C1谐振回路电流过零，以保证辅助阀的可靠关断，并将低压大电流回路与高压小电流回路隔离开，由阀臂所在6脉冲桥的小电流提供试品所需的关断时的电流变化率。

3、利用所述试验装置进行暂态欠试验时，根据暂态欠电压的试验要求，首先使试品阀工作在最小触发角试验条件下，然后迅速调节两侧变压器T1，T2的副边电压，以达到试验要求的电压值，在依照试验要求的持续时间内和触发角度下触发试品阀，最后将变压器T1，T2副边电压调节回初始电压值，使试品继续工作在最小触发角对应的试验条件下。

4、利用所述试验装置进行直流电流试验时，将低压大电流回路断开，逐步调节背靠背回路至电流断续，可以完成断续直流电流试验(对应最小电压最小触发角情况)。

综上所述，本实用新型提供了一种直流换流阀低电压参数试验试验装置，所述试验装置将背靠背回路做为高压小电流源，以提供试验中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，以复现正确的温度梯度，该电压波形与试品实际工况基本相同，可以准确考核试品阀取能回路设计的正确性，同时由6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回路产生的正弦半波电流来提供。该试验装置可以同时满足暂态欠电压试验的试验要求。将低压大电流回路切除，将背靠背的高压小电流回路调节至电流断续，所述试验装置还可以完成电流断续试验(对应最小触发角条件)。

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 (1)

1. 直流换流阀低电压参数运行试验装置，其特征在于，所述装置包括：背靠背高压小电流单元、低压大电流单元、试品阀；其中，所述背靠背高压小电流单元通过试品阀与低压大电流单元连接，其中，

所述背靠背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)和6脉冲桥(B1)、六脉冲桥(B2)构成，三相交流电源通过变压器(T1)、三相变压器(T2)分别输送到6脉冲桥(B1)、六脉冲桥(B2)，六脉冲桥(B1)、六脉冲桥(B2)的非接地端通过平波电抗器(L4)连接；

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)、辅助阀(V2)构成，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)四者的另一端联在一起，并接地。