[實用新型]一種高壓直流輸電晶閘管換流閥運行試驗用電流源

有效

• 申請號: 200920032557.8
• 申請日: 2009-04-13
• 公開（公告）號: CN201383762Y
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 鄭軍;周會高;張萬榮;許釩;胡治龍;黃超;賈一凡;王安;劉樸;孫偉;任軍輝;那虎;李賓賓;尚金誠
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 惠文軒

技術領域

本實用新型涉及高壓直流輸電換流閥的電氣試驗領域，特別涉及一種高壓直流輸電晶閘管換流閥運行試驗用電流源。

背景技術

隨著電力系統高壓直流輸電工程的發展，大功率晶閘管器件串聯的換流閥是直流輸電工程換流站的核心，其造價一般占到工程總投資的25％左右，其質量直接影響輸變電系統的可靠性。

直流輸電工程中，換流閥運行控制角一般在15°左右，如果根據實際工程運行條件來設計試驗用電流源，那么所需要的有功功率非常大。目前，試驗用電流源，一般使用背靠背直接試驗方式，使用短路試驗發電機供電，電流源換流變壓器的閥側電壓高，要求設備容量大。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種高壓直流輸電晶閘管換流閥運行試驗用電流源，它的輸出電壓低，設備容量小。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的。一種高壓直流輸電晶閘管換流閥運行試驗用電流源，其特征在于，包括：直流電阻，平波電抗器，一次側并聯在電網上的Y/Δ換流變壓器和Y/Y換流變壓器，Y/Δ換流變壓器的二次側接第一6P整流橋，Y/Y換流變壓器的二次側接第二6P整流橋；所述第一6P整流橋、第二6P整流橋、平波電抗器、直流電阻依次串聯，組成主回路；所述第二6P整流橋的一個橋臂由隔離閥和試品閥串聯而成。

本實用新型的特點在于：

所述第一、二6P整流橋的控制角為80°～85°；最佳控制角為83.5°。

所述直流電阻的功率為0.1～0.5MW。

上述方案中，電流源以配電網絡作為供電電源，采用高觸發角度整流運行方式，輸出直流電流大而直流電壓很低，充分提高了換流變壓器閥側電壓的利用率，從而降低了換流變壓器和無功補償的容量要求，減少了有功損耗，節省了設備占地面積和投資。

附圖說明

圖1為采用本實用新型的高壓直流輸電晶閘管換流閥運行試驗的電路結構圖。圖中，T1：Y/Δ換流變壓器；T2：Y/Y換流變壓器；B1：第一6P整流橋1；B2：第二6P整流橋2；L1：平波電抗器；Va1：隔離閥；Vt：試品閥；R：直流電阻。

具體實施方式

以下結合附圖及實例對本發明作進一步的詳細說明。

參照圖1，高壓直流輸電晶閘管換流閥運行試驗用電流源，主要包括：Y/Δ換流變壓器T1，Y/Y換流變壓器T2，以及依次串聯組成主回路的第一6P整流橋B1、第二6P整流橋B2、直流電阻R、平波電抗器L1。Y/Δ換流變壓器T1和Y/Y換流變壓器T2的一次側分別并聯在電網上，其二次側分別連接第一6P整流橋B1、第二6P整流橋B2。第二6P整流橋B2的一個橋臂由隔離閥Va1和試品閥Vt串聯而成，試品閥Vt的兩端并接有電壓源，控制電流源和電壓源對試品閥Vt進行配合作用，實現高壓直流輸電晶閘管換流閥運行試驗目的。

在直流輸電實際工況中，電流從零開始升至額定值或者從額定值降至零前，會出現斷續的情況。此時，由于電流的斷續，換流閥兩端會產生過電壓，對閥造成影響。型式試驗中斷續電流方式就是證明在電流產生斷續的時候，換流閥的保護觸發系統的功能正常和換流閥閥對直流斷續電流有足夠耐受能力。換流閥在直流輸電運行期間每個周波的電流脈沖的最大數通常為4個，所以為了與實際工況等價，電流源回路采用雙6P橋串聯。

電流源通過換流變壓器將配電網能量轉換為閥側的低電壓大電流，通過雙6P整流輸出的大的直流電流。電流源回路采用零功率方式運行，通過調節觸發角α來控制直流電流的大小，觸發角接近于90°。這樣能夠使閥側電壓盡可能多的幫助試品取能，從而大大降低換流變壓器的容量需要，并使電流源的有功需求較低。

電流源采用了高角度運行方式，這樣主要目的是為了在最小電壓下能給最多試品進行試驗。根據回路的綜合設計，可以選用合適的直流電阻R，來保證回路電流調節的靈敏度和盡可能降低電流源回路的有功消耗。

以容量為10.2MW的電流源為例說明本實用新型中6P整流橋的控制角和直流電阻的選擇。容量為10.2MW的電流源中，6P整流橋的閥側電壓U_l＝1000V，電流源的輸出電壓為U_d，輸出電流I_d＝3600A，輸出阻抗為R_d，5.1MW換流變壓器的短路阻抗X_d＝29.5mΩ，根據公式