[發明專利]直流換流閥故障電流試驗裝置及其試驗方法

有效

• 申請號: 201510417548.0
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN105021984B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 孫健;方太勛;曹冬明;劉磊;張翔;陳赤漢
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司;常州博瑞電力自動化設備有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電力電子設備試驗領域，尤其涉及一種直流換流閥故障電流試驗裝置及其試驗方法。

背景技術

隨著高壓直流輸電技術在電力系統中的應用與推廣，其核心部件——大功率高壓串聯晶閘管閥的可靠性成為系統安全的關鍵。故障電流試驗是驗證閥承受短路電流引起的最大電流、電壓和溫度應力作用的設計是正確的。故障電流試驗主要包括閥預熱和故障電流試驗兩個階段，目前故障電流試驗的試驗方法主要有以下幾種：

國外公司主流的技術方案為直流換流閥故障電流試驗采用6脈沖整流橋模擬橋臂短路方法實現，其預熱電流源與故障電流源采用同一電源提供，采用這種試驗裝置對系統的沖擊很大，同時要求供電系統具有非常高的短路容量。這種試驗方式不利于供電系統的電壓穩定。

國內公司目前使用一種技術方案為故障電流試驗采用分別帶6脈動整流橋的獨立電流源和獨立電壓源對直流閥預熱，然后由外加的電容、電感振蕩裝置放電產生閥上的故障電流。

國內公司使用的另一種技術方案為采用分別帶6脈動整流橋的獨立電流源和獨立電壓源對直流閥預熱，然后由短路發電機回路產生閥上的故障電流。

兩種技術方案的預熱方法一致，都需要使用復雜、龐大的電壓、電流合成回路，而國內具備合成試驗回路的僅有幾家公司，此方法容易受試驗設備限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種直流換流閥故障電流試驗裝置及其試驗方法，本直流換流閥故障電流試驗裝置及其試驗方法能夠滿足直流換流閥故障電流試驗需求，可確保在一套試驗裝置實現試品閥預熱和故障電流試驗，且兩個試驗步驟之間僅需要毫秒級轉換時間。主要采用發電機回路對試品閥進行預熱和故障電流試驗，通過調整發電機、變壓器及回路電抗器參數，試品閥、輔助閥的觸發角度和時序，可確保在一套試驗裝置實現試品閥預熱和故障電流試驗，且兩個試驗步驟之間僅需要毫秒級轉換時間。

為了實現以上目的，本發明采取以下技術方案予以實現：直流換流閥故障電流試驗裝置，其特征在于：包括發電機G、變壓器T、電抗器組、開關K1、試品閥VT1和輔助閥VT2；發電機G高壓出線端通過開關K1連接變壓器T原邊高壓端，發電機G低壓出線端連接變壓器T原邊低壓端后接地；變壓器T副邊高壓端連接電抗器組首端，變壓器T低壓端接地；電抗器組末端與試品閥VT1的陽極連接，試品閥VT1的陰極接地；輔助閥VT2與試品閥VT1反向并聯；所述電抗器組包括電抗器L1和電抗器L2和開關K2；所述電抗器組的連接方式為連接方式一或者連接方式二；

連接方式一：所述電抗器L1和電抗器L2并聯，所述開關K2與電抗器L1串聯或者與電抗器L2串聯；

連接方式二：電抗器L1和電抗器L2串聯，開關K2與電抗器L1并聯或者與電抗器L2并聯；

當開關K2分閘時，對試品閥VT1進行預熱，當開關K2合閘時，對試品閥VT1進行故障電流試驗。

作為本發明進一步改進的技術方案，述開關K2是隔離開關、斷路器或者晶閘管閥。

作為本發明進一步改進的技術方案，當開關K2是晶閘管閥時，預熱到故障電流的轉換時間為5ms內。

為實現上述技術目的，本發明采取的另一種技術方案為：直流換流閥故障電流試驗裝置，其特征在于：包括短路發電機G1、短路發電機G2、調波電抗器L1、調波電抗器L2、開關K1、開關K2、變壓器T、試品閥VT1、輔助閥VT2；發電機G1高壓出線端通過開關K1連接變壓器T原邊高壓端，發電機G1低壓出線端連接變壓器T原邊低壓端后接地；變壓器T副邊高壓端連接電抗器L1，電抗器L1另一端連接試品閥VT1的陽極，輔助閥VT2與試品閥VT1反向并聯；變壓器T副邊低壓端連接試品閥VT1的陰極后接地；發電機G2高壓出線端通過開關K2連接電抗器L2，電抗器L2另一端連接試品閥VT1的陽極，發電機組G2低壓出線端連接試品閥VT1的陰極后接地。

作為本發明進一步改進的技術方案，所述開關K2是隔離開關、斷路器或者晶閘管閥。

作為本發明進一步改進的技術方案，當開關K2是晶閘管閥時，預熱到故障電流的轉換時間為5ms內。

為實現上述技術目的，本發明采取的第三種技術方案為：采用權上述的直流換流閥故障電流試驗裝置的直流換流閥故障電流試驗方法，其特征在于包括下述步驟：

1)根據預熱時的電流有效值I₁和故障電流時的電流峰值I₂，調整電抗器L1和電抗器L2的參數；

2)啟動發電機G，開關K1合位，開關K2分位，整定發電機G和變壓器T的參數；

3)發電機(G)勵磁升壓；