[發明專利]一種評估高壓換流閥晶閘管阻斷狀態的方法及電路

有效

• 申請號: 202011213148.5
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112415355B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 龐磊;李琦;張喬根;劉軒東;趙軍平;李曉昂;吳治誠
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

1.一種評估高壓換流閥晶閘管阻斷狀態的方法，包括如下步驟：

S100：選取若干同型號的換流閥晶閘管，測量不同溫度條件下每個換流閥晶閘管的伏安特性并獲得其電流-電壓曲線，根據所述電流-電壓曲線獲得每個換流閥晶閘管在對應溫度條件下的電阻-電壓曲線，并建立若干同型號換流閥晶閘管的電阻-電壓曲線簇；

S200：測量在工作現場運行的換流閥晶閘管級的靜態均壓電阻值和阻尼電容值；

S300：對在工作現場運行的換流閥晶閘管級施加階躍電壓，同時采集換流閥晶閘管級兩端的電壓波形，根據電壓波形及靜態均壓電阻值和阻尼電容值計算換流閥晶閘管的等效絕緣電阻，所述等效絕緣電阻通過下式獲得：

τ＝C_tR_t＝(C₁+C₂)(R_i+R_d)

其中，U(t)為施加到換流閥晶閘管級兩端的階躍電壓，U₀為電壓波形峰值，t為波尾時間，τ為時間常數，C_t、R_t分別為試驗回路的等效電容和電阻，C₁、C₂分別為試驗電路的主電容和換流閥晶閘管級的阻尼電容，R_d為換流閥晶閘管級的靜態均壓電阻值，R_i為換流閥晶閘管級的等效絕緣電阻；

S400：通過將所述換流閥晶閘管的等效絕緣電阻和電阻-電壓曲線簇進行對比，評估換流閥晶閘管級的阻斷狀態。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟S100中，求取電流-電壓曲線上每一點的靜態電阻值，并根據所述靜態電阻值獲得每個換流閥晶閘管的電阻-電壓曲線。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟S300中，對在工作現場運行的換流閥晶閘管級所施加的階躍電壓的幅值為換流閥晶閘管級阻斷狀態耐受電壓規定的最高值。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟S300中，所施加的階躍電壓的電壓上升率不高于換流閥晶閘管的斷態臨界電壓上升率。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟S100中，所選取的換流閥晶閘管的數量不小于100個。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，步驟S400中，若換流閥晶閘管的等效絕緣電阻值小于電阻-電壓曲線簇的下包絡線所對應階躍電壓的絕緣電阻的95％，則該換流閥晶閘管的阻斷特性處于劣化狀態，否則處于良好狀態。

7.一種用于實施如權利要求1所述方法的電路，包括高壓直流電源U1、第一開關S1、充電電阻R1、主電容C1、波頭電阻Rf、第二開關S2、第三開關S3和泄放電阻R；其中，

高壓直流電源U1的正極連接第一開關S1，負極接地；

第一開關S1通過充電電阻R1連接主電容C1，主電容C1的兩端與波頭電阻Rf、第二開關S2、第三開關S3和泄放電阻R并聯；

第三開關S3和泄放電阻R并聯在高壓換流閥晶閘管兩端。

8.根據權利要求7所述的電路，其中，需要采集高壓換流閥晶閘管兩端的電壓時，閉合第一開關S1，高壓直流電源U1經充電電阻R1給主電容C1充電，達到設定充電電壓后，第一開關S1斷開，并閉合第二開關S2，從而在高壓換流閥晶閘管兩端產生階躍電壓。