[發明專利]一種換流閥運行試驗多波次故障電流試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 201010266491.6
• 申請日: 2010-08-30
• 公開（公告）號: CN101937058A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 鄭軍;周會高;許釩;胡治龍;劉樸;黃熹東;張長春
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明屬于電力輸電系統的高壓直流輸電晶閘管閥技術領域，涉及一種故障電流試驗方法，尤其是一種高壓直流輸電晶閘管閥運行試驗多波次故障電流試驗方法。

背景技術

隨著電力系統發展的需要，我國的高壓直流輸電工程發展很快，直流輸電工程換流站的核心就是由大功率晶閘管器件串聯的換流閥，該設備的質量直接影響輸變電系統的可靠性，其造價一般占到工程總投資的25％左右。換流閥設備需要實現國產化，具備試驗手段是自主研發的重要保證。

換流閥運行試驗回路用于考核換流閥在惡劣工況下的運行性能，技術比較復雜，它相當于一個換流站的功能，在某些方面比換流站還要特殊。換流閥運行試驗項目主要包括周期性觸發、關斷試驗和閥的故障電流試驗兩大部分，其中閥的故障電流試驗分為多波次故障電流試驗和多波次故障電流試驗兩個試驗項目。在直流換流站運行工況時，有可能發生由于換流閥的絕緣破壞而發生閃絡或閥組的晶閘管失去阻斷能力的情況，雖然這些現象極少發生，但是一旦出現后果會極為嚴重，閥故障電流試驗項目就是再現一個橋臂突然發生短路故障后，電流經過換流閥一個周期再導通或三個周期不導通的短路故障情況。

發明內容

本發明的目的在于通過此項試驗檢測直流輸電用換流閥的性能是否達到國標要求，提供一種換流閥運行試驗多波次故障電流試驗裝置及試驗方法，本發明采用沖擊短路發電機系統提供故障試驗電流和恢復電壓，從而使其能夠實現多波次閥故障電流試驗的目的。

本發明的目的是通過以下技術方案來解決的：

這種換流閥運行試驗多波次故障電流試驗裝置，包括發電機回路，所述發電機回路由短路發電機、斷路器、電抗器、電阻以及升壓變壓器的原邊依次串接而成；所述升壓變壓器的副邊分別并聯有調波支路和被測換流閥，所述調波支路由斷路器、調波電容和調波電阻串接構成；所述升壓變壓器副邊的低電位端接地；所述被測換流閥還連接有電流源和電壓源，且被測換流閥分別與所述電流源和電壓源的輸出端連接形成回路。

上述調波支路和被測換流閥的高電位端之間還連接有斷路器。

基于以上裝置，本發明還提出一種試驗方法，具體包括以下步驟：

1)首先按多波次試驗中反向恢復電壓參數要求調節調波支路的電容值和電阻值；

2)然后同時啟動電壓源和電流源，使電壓源與電流源的輸出施加到被測換流閥上，對其進行預熱；

3)再啟動短路發電機，使斷路器合閘，整定短路發電機參數；

4)對被測換流閥預熱10分鐘，在第7分鐘時短路發電機開始勵磁升壓；

5)當第10分鐘預熱結束，且短路發電機輸出電壓穩定后，使電壓源和電流源急停，此時被測換流閥處于阻斷狀態；

6)在電壓過零點使被測換流閥導通，產生短路電流；

7)被測換流閥導通17.8ms的一個周波，發電機回路提供被測換流閥2.2ms時長的反向恢復電壓，然后在第一個電壓過零點20ms后繼續導通被測換流閥使其運行在短路狀態，同上，當第三次導通被測換流閥10ms后，斷路器動作，切斷短路發電機提供的短路電流，被測換流閥在經歷三個周波的短路電流后停止運行。

8)若試驗波形未達到標準要求，需重新調整回路參數按以上步驟進行試驗直至試驗波形達到標準，完成試驗。

進一步，以上步驟3)中，整定短路發電機(G)參數的方法為：根據升壓變壓器(T)變比整定發電機電壓參數，根據以下公式整定發電機電流參數；

I＝u/(z+ωL)，

上式中u是整定的短路發電機電壓，Z是升壓變壓器(T)原邊側總阻抗，ω＝50，L是升壓變壓器(T)原邊側總電感)。

本發明具有以下有益效果：

本發明作為檢查直流輸電系統中關鍵設備換流閥的裝置，其不但結構簡單容易實現，而且可以精確檢測換流閥的試驗波形，為提高換流閥性能提供可靠的試驗數據，并且本發明適用于各種用于與大功率晶閘管器件串聯的換流閥的試驗，為換流閥的自主研發提供了有力保障。

附圖說明

圖1為本發明的電氣結構圖；

圖2為本發明的電流源電路圖；

圖3為本發明的電壓源電路圖；

圖4為本發明多波次故障電流試驗的試驗波形示例圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：