[發(fā)明專利]直流輸電大組件換流閥模塊熱運(yùn)行試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410738019.6
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN105717383B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 查鯤鵬;王華鋒;鄭林;楊樹森;劉寧;周亮
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;中電普瑞電力工程有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明涉及一種直流輸電大組件換流閥模塊熱運(yùn)行試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法，該裝置包括換流閥模塊以及連接在換流閥模塊兩端的飽和電抗器；所述換流閥模塊包括A、B兩組閥組件；每組閥組件由飽和電抗器和15級晶閘管串聯(lián)構(gòu)成；每級晶閘管均設(shè)有散熱器；所述飽和電抗器的兩端并聯(lián)續(xù)流有二極管；所述晶閘管觸發(fā)方式為采用小阻值電阻將每個(gè)晶閘管的陽極與門極短接。試驗(yàn)方法對整臺大組件換流閥進(jìn)行整體熱運(yùn)行試驗(yàn)，不改變閥模塊的整體結(jié)構(gòu)，僅需對被試換流閥模塊電氣接線稍加改變，替換少量晶閘管散熱器并加裝試驗(yàn)?zāi)概拧１景l(fā)明解決由于大組件換流閥模塊串聯(lián)晶閘管級過多所造成的試驗(yàn)?zāi)蛪焊摺⒃囼?yàn)用交流電源容量大、試驗(yàn)場地及設(shè)備受限等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種特高壓直流輸電技術(shù)領(lǐng)域的試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法，具體講涉及一種直流輸電大組件換流閥模塊熱運(yùn)行試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

當(dāng)代特高壓直流輸電系統(tǒng)的換流閥是基于晶閘管換相的原理設(shè)計(jì)建造的，作為國家重要電力裝備和昂貴資產(chǎn)，直流輸電工程一經(jīng)建成后，要求穩(wěn)定運(yùn)行數(shù)十年以上，作為直流輸電系統(tǒng)核心設(shè)備的換流閥，其出廠時(shí)的可靠性試驗(yàn)是必須環(huán)節(jié)，其中針對單一換流閥模塊的熱運(yùn)行試驗(yàn)就是給模塊的晶閘管通過額定電流，通過測量各晶閘管的發(fā)熱溫度來對模塊的散熱結(jié)構(gòu)、晶閘管的可靠性進(jìn)行評價(jià)的試驗(yàn)，該試驗(yàn)可以直接反映換流閥在熱力學(xué)方面的特性，同時(shí)試驗(yàn)結(jié)果除了可以直接決定產(chǎn)品是否合格之外，試驗(yàn)過程中對所有晶閘管的溫度記錄還可以形成每臺換流閥獨(dú)有的“熱力學(xué)指紋”，為其投運(yùn)后的在線監(jiān)測、運(yùn)行維修提供原始依據(jù)。

換流閥由若干臺閥模塊組成，而每臺閥模塊包括十幾到幾十只晶閘管，本文所稱的大組件換流閥是專指每臺包括幾十只及以上晶閘管的閥模塊。目前國內(nèi)尚未提出針對這種大組件換流閥模塊的熱運(yùn)行試驗(yàn)方案，原有的熱運(yùn)行試驗(yàn)方案是晶閘管生產(chǎn)廠家在進(jìn)行晶閘管型式試驗(yàn)時(shí)所進(jìn)行的熱循環(huán)試驗(yàn)：該試驗(yàn)方法如附圖1所示，將6只晶閘管串接后作為被試品，每只晶閘管的陽極和門極短接，通過直流電源在晶閘管兩端施加直流電壓，試驗(yàn)開始時(shí)晶閘管被觸發(fā)一次后立即導(dǎo)通，在導(dǎo)通后不再關(guān)斷，通過調(diào)節(jié)直流電源令晶閘管電流變化，此試驗(yàn)方法可對少量晶閘管進(jìn)行熱運(yùn)行試驗(yàn)，但對數(shù)十級晶閘管串聯(lián)構(gòu)成的大組件換流閥模塊則需要容量和試驗(yàn)電壓較高的直流電源，同時(shí)被試晶閘管沒有反復(fù)觸發(fā)換相過程，從發(fā)熱原理看，由于缺少恢復(fù)電荷和開關(guān)損耗環(huán)節(jié)，因此其熱力學(xué)特性與直流輸電工程的實(shí)際情況不相符合。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種直流輸電大組件換流閥模塊熱運(yùn)行試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法，本發(fā)明解決由于大組件換流閥模塊串聯(lián)晶閘管級過多所造成的試驗(yàn)?zāi)蛪焊摺⒃囼?yàn)用交流電源容量大、試驗(yàn)場地及設(shè)備受限等問題，并確保大組件換流閥模塊的熱運(yùn)行試驗(yàn)發(fā)熱原理與實(shí)際工程吻合，令閥模塊在試驗(yàn)過程中有工頻換相過程。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種直流輸電大組件換流閥模塊熱運(yùn)行試驗(yàn)裝置，其改進(jìn)之處在于，所述裝置包括換流閥模塊以及連接在換流閥模塊兩端的飽和電抗器；所述換流閥模塊包括A、B兩組閥組件；每組閥組件由飽和電抗器和15級晶閘管串聯(lián)構(gòu)成；每級晶閘管均設(shè)有散熱器；所述飽和電抗器的兩端并聯(lián)有續(xù)流二極管；所述晶閘管觸發(fā)方式為采用小阻值電阻將每個(gè)晶閘管的陽極與門極短接。

本發(fā)明還提供一種直流輸電大組件換流閥模塊熱運(yùn)行試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法，其改進(jìn)之處在于，所述熱運(yùn)行試驗(yàn)方法包括：①使換流閥模塊中的兩組8級晶閘管反并聯(lián)；或②使換流閥模塊中的兩組7級晶閘管反并聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)降低試驗(yàn)電源容量的需求；所述小阻值電阻阻值范圍為0.5～20歐姆。

進(jìn)一步地，在熱運(yùn)行試驗(yàn)之前：將每組閥組件的15級晶閘管分成1、2兩組，并在兩組晶閘管分界處的散熱器上焊接母排；其中：臨近飽和電抗器含7級晶閘管為第一組，分別為A-1組晶閘管串和B-1組晶閘管串；含8級晶閘管為第二組，分別為A-2組晶閘管串和B-2組晶閘管串。