[發(fā)明專利]一種用于高壓直流輸電系統(tǒng)避雷器老化的試驗(yàn)電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610041446.8
• 申請(qǐng)日: 2016-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN105675932B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國(guó)富;陳沒;李永亮;李龍龍;黨冬;張搏宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G01R1/28
• 分類號(hào): G01R1/28
• 代理公司: 11271 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明提供了一種用于高壓直流輸電系統(tǒng)用避雷器老化的試驗(yàn)電源，包括：微處理器，高壓直流電壓發(fā)生器、受控直流電流源、升壓變壓器、電容器組、紋波發(fā)生器和功率放大器模塊；受控直流電流源向微處理器單向發(fā)送數(shù)據(jù)；高壓直流電壓發(fā)生器、紋波發(fā)生器和功率放大器模塊分別與微處理器進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)測(cè)量和控制；電容器組并聯(lián)在高壓直流電壓發(fā)生器的輸出端；升壓變壓器的一端與受控直流電流源相連，另一端與高壓直流電壓發(fā)生器的低壓輸出端相連；高壓直流電壓發(fā)生器的高壓輸出端與負(fù)載相連。本發(fā)明通過相應(yīng)裝置的研發(fā)設(shè)計(jì)，使HVDC避雷器老化試驗(yàn)電壓波形更接近實(shí)際，使老化性能考核更規(guī)范、更嚴(yán)格。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于高壓直流(HVDC)輸電系統(tǒng)中直流避雷器加速老化的試驗(yàn)電源。

背景技術(shù)

交流輸電系統(tǒng)中的避雷器，日常承受的電壓是正弦波電壓，諧波電壓分量很小，因此波形十分簡(jiǎn)單。

這種避雷器的老化試驗(yàn)采用日常工頻正弦波高壓電源，無需進(jìn)行特殊的電源研制，而圖1所示高壓直流輸電系統(tǒng)中的避雷器，特別是閥避雷器和橋避雷器，其電壓波形中既有顯著的直流分量，也有一個(gè)諧波電壓十分豐富的紋波分量，其電壓波形復(fù)雜。到目前為止，國(guó)內(nèi)外對(duì)這類直流系統(tǒng)避雷器做老化試驗(yàn)均采用縮比的背靠背高壓直流輸電系統(tǒng)進(jìn)行，以期望試品上的電壓波形接近實(shí)際的HVDC避雷器電壓波形。

為了能在有限的空間內(nèi)裝設(shè)一套具有一定體積壓縮比的背靠背高壓直流輸電系統(tǒng)，并盡量降低系統(tǒng)造價(jià)，以及盡量減少運(yùn)行中對(duì)無功的過度需求，該直流輸電系統(tǒng)不僅要求在電壓上要按一定比例進(jìn)行縮小，在電流上也必須按比例縮小。

目前，對(duì)試品進(jìn)行老化試驗(yàn)的這種背靠背直流輸電系統(tǒng)中各部位可提供電壓的模塊輸出容量縮小太多，而試品體積又是不能縮小的，因此運(yùn)行中出現(xiàn)了“小馬拉大車”的問題。沒有試品(即空載運(yùn)行)時(shí)，電壓波形還可以，一旦加有試品負(fù)載運(yùn)行后，電壓波形會(huì)即刻畸變，換相電壓的陡度以及換相過沖明顯不夠，甚至常常從電壓波形上看不到換相過程。

為了提高HVDC輸電系統(tǒng)避雷器閥片老化性能試驗(yàn)的可靠性以及試驗(yàn)結(jié)果的可信度，需要重新研制一種HVDC系統(tǒng)避雷器老化試驗(yàn)電源。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提出了一種用于高壓直流輸電系統(tǒng)避雷器老化的試驗(yàn)電源，包括：微處理器，高壓直流電壓發(fā)生器、受控直流電流源、升壓變壓器、電容器組、紋波發(fā)生器和功率放大器模塊；

受控直流電流源向所述微處理器單向發(fā)送數(shù)據(jù)；高壓直流電壓發(fā)生器、紋波發(fā)生器和功率放大器模塊分別與微處理器雙向傳輸數(shù)據(jù)；電容器組并聯(lián)在高壓直流電壓發(fā)生器的輸出端；升壓變壓器的一端與受控直流電流源相連，另一端與高壓直流電壓發(fā)生器的低壓輸出端相連；高壓直流電壓發(fā)生器的高壓輸出端接負(fù)載。

電容器組包括去耦電容器和高壓旁通電容器，去耦電容器和高壓旁通電容器并聯(lián)。微處理器分解直流電壓為直流分量和紋波分量；直流分量輸送至高壓直流電壓發(fā)生器；紋波分量輸送至紋波發(fā)生器和功率放大器模塊。

高壓直流電壓發(fā)生器將所述直流分量的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量；紋波發(fā)生器和功率放大器模塊包括紋波發(fā)生器和功率放大器。

紋波發(fā)生器將紋波分量的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量；功率放大器放大紋波分量模擬量的電壓和輸出功率。

升壓變壓器包括三個(gè)繞組：連接在紋波發(fā)生器和功率放大器模塊輸出端的一次繞組；一端與高壓直流電壓發(fā)生器低壓輸出端相連，另一端與受控直流電流源連接的二次繞組；連接在受控直流電流源輸出端的三次繞組。

一次繞組特指低壓輸入繞組；二次繞組特指對(duì)紋波發(fā)生器和功率放大器輸出的紋波電壓進(jìn)行升壓的高壓輸出繞組；三次繞組特指為避免負(fù)載電流形成直流偏磁的偏磁補(bǔ)償繞組。

受控直流電流源包括電流測(cè)量裝置；電流測(cè)量裝置與升壓變壓器的高壓輸出繞組串聯(lián)，并測(cè)量高壓輸出繞組中的直流電流。