[發明專利]一種直流換流閥飽和電抗器動態電感的測試方法

有效

• 申請號: 201210202651.X
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN102749526A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 劉杰;高沖;魏曉光;趙賀;曹均正
• 申請（專利權）人: 中電普瑞電力工程有限公司
• 主分類號: G01R27/26
• 分類號: G01R27/26
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種動態電感的測試方法，具體涉及一種直流換流閥飽和電抗器動態電感的測試方法。

背景技術

飽和電抗器是直流輸電換流閥中一種重要的保護元件，由鐵芯和線圈交鏈而成。換流閥開通初期，飽和電抗器具有延緩電流上升率，保護晶閘管的作用，這個過程一般只有幾個微秒的時間，飽和電抗器在此過程中呈現為動態電感。

鐵芯和線圈交鏈構成了飽和電抗器的動態電感，記作L_m；鐵芯在運行中存在磁滯損耗和渦流損耗，的存在，飽和電抗器鐵芯兩端，隨著勵磁電流的攀升，鐵芯趨于飽和，此時鐵芯幾乎不發揮作用，飽和電抗器表現為僅由線圈繞制而成的線性電感，稱為空心電感，記作L₀；線圈一般為鋁材料，具有一定的通態電阻，記作R_cu；鐵芯工作中會產生磁滯損耗和渦流損耗，用鐵芯電阻R_m表示；此外飽和電抗器端間還具有一定的雜散電容C_s。

準確獲知動態電感，并在設計和生產環節對其進行優化配置，才能確保飽和電抗器的保護性能。從動態電感的物理定義可知，飽和電抗器的動態性能主要由其兩端的電壓、電流特性決定，但在實際的物理實體中，鐵芯與線圈正交布置并固定裝配，線圈端口與外部電路連接，對于一臺成型的飽和電抗器很難再直接測試鐵芯性能。因此需要通過設置合理的試驗條件和數學推導，將鐵芯端間物理量轉化為飽和電抗器端口物理量。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種直流換流閥飽和電抗器動態電感的測試方法，該方法從動態電感定義式出發，通過嚴格的測試和計算，將決定鐵芯動態電感的電路特征測量轉化為電磁場參量,減少了計算復雜度和數值誤差；通過合理的物理假設，采用飽和電抗器端口參量表示動態電感物理屬性，從而避免了對動態電感兩端參數的直接測量，大大降低了試驗復雜性；試驗所需設備簡單，常用，試驗過程易于操作。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種直流換流閥飽和電抗器動態電感的測試方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟：

A、搭建飽和電抗器的測試電路；

B、測試飽和電抗器鐵芯動態電感端電壓；

C、對所述飽和電抗器施加低頻正弦穩態激勵；

D、測試所述鐵芯動態電感支路電流；

E、確定所述鐵芯動態電感電磁參量；

F、確定鐵芯動感電感。

優選的，所述步驟A中，搭建飽和電抗器的測試電路包括通態電阻R_cu、空心電感L₀、鐵芯電阻R_m、動態電感L_m和雜散電容C₀；

所述鐵芯電阻R_m和動態電感L_m并聯形成R_m-L_m模塊；

所述通態電阻R_cu、空心電感L₀和R_m-L_m模塊依次串聯后和雜散電容C₀并聯。

優選的，所述步驟B中，由飽和電抗器端電壓u得到鐵芯動態電感端電壓e_m，所述鐵芯動態電感端電壓e_m用下述①式表示：

em=u-L0didt-Rcui]]>①；

其中，u為飽和電抗器端口輸入電壓，簡稱飽和電抗器端電壓；L₀為空心電感；

R_cu為通態電阻；i為飽和電抗器端口輸入電流。

優選的，所述步驟C中，所述低頻正弦穩態激勵由浪涌型式激勵源電磁暫態過程中產生。

優選的，所述步驟D中，采用所述低頻正弦穩態電壓源作為激勵源時，所述飽和電抗器端口輸入電流i與鐵芯電感支路電流i_m相等，由下述②式表示：

i≈i_m????②。

優選的，所述步驟E中，