專利名稱：直流換流閥低電壓參數(shù)運行試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種直流換流閥低電壓參數(shù) 運行試驗裝置。
背景技術(shù)：
直流換流闊作為直流輸電的核心、關(guān)鍵設(shè)備，保證其安全可靠穩(wěn)定的運行， 不僅是系統(tǒng)對裝置的要求，更是裝置保護(hù)自身的要求。
而運行試驗是檢驗閥性能的重要手段。目前由于單個晶閘管電壓電流能力 的增大，采用合成試驗方法對直流換流閥進(jìn)行運行試驗得到國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn) 可。其基本思想是試驗所需的高壓、大電流強(qiáng)度分別通過高壓小電流回路和低 壓大電流回路提供，并交替施加于試品閥上。
最小交流電壓試驗(包括最小延遲角試驗和最小關(guān)斷角試驗)、暫態(tài)欠電 壓試驗、斷續(xù)直流電流試驗(對應(yīng)最小觸發(fā)角條件)作為直流換流閥運行試驗 的一部分，因它們在試驗要求上的特殊性，我們將上述運行試驗統(tǒng)稱為低電壓 參數(shù)試驗。
若采用目前的合成試驗裝置進(jìn)行低電壓參數(shù)試驗，最小延遲角和暫態(tài)欠電 壓試驗中無法等效高的恢復(fù)階躍電壓，在最小關(guān)斷角試驗中無法等效高的觸發(fā) 電壓，且無法等效關(guān)斷時刻的電流變化率和換流閥內(nèi)的正確的溫度梯度。

實用新型內(nèi)容
本實用新型提供一種直流換流閥低電壓參數(shù)運行試驗裝置，用以解決在最 小延遲角和暫態(tài)欠電壓試驗中無法等效高的恢復(fù)階躍電壓，在最小關(guān)斷角試驗 中無法等效高的觸發(fā)電壓，且無法等效關(guān)斷時刻的電流變化率和換流閥內(nèi)的正確的溫度梯度的問題。
本實用新型所述裝置包括背靠背高壓小電流單元、低壓大電流單元、試 品閥；其中，所述背靠背高壓小電流單元通過試品閥與低壓大電流單元連接，
其中，
所述背靠背高壓小電流單元由三相變壓器(Tl )、三相變壓器(T2)、平波 電抗器(L4)和6脈沖橋(Bl)、六脈沖橋(B2)構(gòu)成，三相交流電源通過變 壓器(Tl)、三相變壓器(T2)分別輸送到6脈沖橋(Bl)、六脈沖橋(B2), 六脈沖橋(Bl)、六脈沖橋(B2)的非接地端通過平波電抗器(L4)連接；
所述低壓大電流單元由直流電源(DC)、電感(L1)、電感(L2)、電感(L3 )、 電容(Cl)、 二極管(Dl)、輔助閥(V2)構(gòu)成，所述直流電壓源(DC)接電 感(Ll)后，并聯(lián)連接電感(L2)和二極管(Dl)陰極，電感(L2)并聯(lián)連 接電容(Cl)和電感(L3)，電感(L3)串聯(lián)連接輔助閥(V2)后連接試品閥 (VI),直流電源(DC)、電容(Cl )、 二極管(Dl )和試品閥(VI )四者的 另一端聯(lián)在一起，并接地。
進(jìn)一步地，當(dāng)所述試驗裝置用于進(jìn)行最小觸發(fā)角試驗時，六脈沖橋(B1J 逆變運行，六脈沖橋(B2)整流運行，試品閥(VI)作為六脈沖橋(B2)的 一個橋臂，6脈沖橋(B2)提供試品所需的電壓；
試品閥(VI)導(dǎo)通時觸發(fā)輔助閥(V2)，電容(Cl)和電感(L3)諧振產(chǎn) 生試驗所需的半波直流，在此期間電容(Cl)電壓反向時，二級管(Dl)導(dǎo) 通；在半波電流過零后，輔助閥(V2)關(guān)斷，電容(Cl)通過二極管(Dl) 和電感(L2)振蕩回正向電壓；直流電源(DC)通過電感(Ll)向后面的電 容(Cl)補(bǔ)充能量。
進(jìn)一步地，當(dāng)所述試驗裝置用于進(jìn)行最小關(guān)斷角試驗時，Bl整流運行， B2逆變運行，試品閥作為B2的一個橋臂，6脈沖橋B2提供試品所需的電壓；
試品閥(VI )導(dǎo)通時觸發(fā)輔助闊(V2 )，電容(Cl )和電感(L3 )諧振產(chǎn) 生試驗所需的半波直流，在此期間電容(Cl)電壓反向時，二級管(Dl)導(dǎo)通；在半波電流過零后，輔助閥(V2)關(guān)斷，電容(Cl)通過二極管(Dl) 和電感(L2)振蕩回正向電壓；直流電源(DC)通過電感(Ll)向后面的電 容(Cl)補(bǔ)充能量。
進(jìn)一步地，當(dāng)所述試驗裝置用于暫態(tài)欠試驗時，使試品閥工作在最小觸發(fā) 角試驗條件下，迅速調(diào)節(jié)變壓器(Tl)和三相變壓器(T2)的副邊電壓到試驗 要求的電壓值，然后依照試驗要求的持續(xù)時間內(nèi)和觸發(fā)角度下觸發(fā)試品閥 (Vl)，最后將變壓器(Tl)和三相變壓器(T2)的副邊電壓調(diào)節(jié)回初始電壓 值，使試品閥(VI)繼續(xù)工作在最小觸發(fā)角對應(yīng)的試驗條件下。
進(jìn)一步地，當(dāng)所述試驗裝置用于進(jìn)行斷續(xù)直流電流試驗時，將低壓大電流 單元的回路斷開，逐步調(diào)節(jié)背靠背高壓小電流單元的回路至電流斷續(xù)。
綜上所述，本實用新型提供了 一種直流換流閥低電壓參數(shù)運行試驗裝置， 所述試驗裝置將背靠背回路做為高壓小電流源，以提供試驗中所需的觸發(fā)電壓 和恢復(fù)階躍電壓，并提供閥阻斷期間的電壓躍變，以復(fù)現(xiàn)正確的溫度梯度，該 電壓波形與試品實際工況基本相同，可以準(zhǔn)確考核試品閥取能回路設(shè)計的正確 性，同時由6脈動橋的小電流才莫擬關(guān)斷時刻的電流變化率；而直流大電流由低 壓大電流源回路產(chǎn)生的正弦半波電流來提供。該試驗裝置可以同時滿足暫態(tài)欠 電壓試驗的試驗要求。將低壓大電流回路切除，將背靠背的高壓小電流回路調(diào) 節(jié)至電流斷續(xù)，可以完成電流斷續(xù)試驗。


圖1為本實用新型所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型所述直流換流閥低電壓參數(shù)運行試 驗裝置進(jìn)行詳細(xì)闡述。
如圖1所示，圖1為本實用新型所述直流換流閥低電壓參數(shù)運行試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，主要包括背靠背高壓小電流單元、低壓大電流單元和試品閥。 其中，背靠背高壓小電流單元由2個三相變壓器T1，T2，平波電抗器L4和 6脈沖橋B1,B2構(gòu)成，其中試品閥作為6脈沖橋B2的一個橋臂，低壓大電流 部分由直流電源DC，電感L1，L2,L3;電容C1， 二^L管D1，輔助閥V2構(gòu)成。 電路連接關(guān)系為高壓小電流單元三相交流電源通過變壓器T1 , T2分別輸送 到6脈沖橋B1， B2,兩個六脈沖橋B1， B2的非接地端通過平波電抗器L4連 接，試品閥VI作為B2的一個橋臂。低壓大電流單元直流電壓源DC接電感 Ll ,電感Ll后并聯(lián)連接電感L2和二極管Dl (陰極)，電感L2后并聯(lián)連接 電容Cl和電感L3,電感L3串聯(lián)連接輔助閥V2后連接試品間VI,直流電源 DC,電容Cl, 二極管和試品閥的四者的另一端聯(lián)在一起，并接地。
所述試驗裝置的工作過程如下依據(jù)試驗要求，選擇B2， Bl的工作狀態(tài)， 具體可以完成以下四種試^^:
1、 利用所述試驗裝置進(jìn)行最小觸發(fā)角試驗時，Bl逆變運行，B2整流運 行，試品閥作為B2的一個橋臂，6脈沖橋B2提供試品所需的電壓。試品閥 VI導(dǎo)通時觸發(fā)輔助閥V2, Cl、 L3諧振產(chǎn)生試驗所需的半波直流，在此期間 電容Cl電壓反向時，二級管Dl導(dǎo)通，此時存在C1,L2和C1,L3兩個諧振回 路，但這對C1， L3諧振產(chǎn)生的半波直流電流影響不大，在半波電流過零后， 輔助閥V2關(guān)斷，Cl通過二極管Dl, L2振蕩回正向電壓。直流電源通過L1 向后面的電容補(bǔ)充能量，輔助閥V2關(guān)斷后，由于6脈動橋仍然存在小的直流 電流，試品閥仍然繼續(xù)導(dǎo)通，直到向下一個閥換向完成。
2、 利用所述試驗裝置進(jìn)行最小關(guān)斷角試驗時，Bl整流運行，B2逆變運 行，試品閥作為B2的一個橋臂，6脈沖橋B2提供試品所需的電壓。試品閥 VI導(dǎo)通時觸發(fā)輔助閥V2, Cl、 L3諧振產(chǎn)生試驗所需的半波直流，在此期間 電容Cl電壓反向時，二級管Dl導(dǎo)通，此時存在C1,L2和C1,L3兩個諧振回 路，但這對Cl, L3諧振產(chǎn)生的半波直流電流影響不大，在半波電流過零后， 輔助閥V2關(guān)斷，Cl通過二極管Dl， L2振蕩回正向電壓。直流電源通過Ll向后面的電容補(bǔ)充能量，輔助閥V2關(guān)斷后，由于6脈動橋仍然存在小的直流
電流，試品閥仍然繼續(xù)導(dǎo)通，直到向下一個閥換向完成。
依照所進(jìn)行試驗的試驗要求，試品閥所在的6脈沖橋做整流運行方式或逆 變運行方式，并在試驗所需的觸發(fā)角度對6脈動橋進(jìn)行觸發(fā)，等效試品閥所需 的觸發(fā)電壓和恢復(fù)階躍電壓，并提供閥阻斷期間的電壓躍變和電壓上升率，在 閥觸發(fā)開通的同時，觸發(fā)輔助閥，電容C1，L3諧振產(chǎn)生試品閥所需的直流電流， 正確復(fù)現(xiàn)試品閥導(dǎo)通期間的損耗和峰值，在高壓小電流源提供試品的電流過零 關(guān)斷前的幾百微秒,L3,C1諧振回路電流過零，以保證輔助閥的可靠關(guān)斷，并將 低壓大電流回路與高壓小電流回路隔離開，由閥臂所在6脈沖橋的小電流提供 試品所需的關(guān)斷時的電流變化率。
3、 利用所述試驗裝置進(jìn)行暫態(tài)欠試驗時，根據(jù)暫態(tài)欠電壓的試驗要求， 首先使試品閥工作在最小觸發(fā)角試驗條件下，然后迅速調(diào)節(jié)兩側(cè)變壓器Tl， T2的副邊電壓，以達(dá)到試驗要求的電壓值，在依照試驗要求的持續(xù)時間內(nèi)和 觸發(fā)角度下觸發(fā)試品閥，最后將變壓器Tl, T2副邊電壓調(diào)節(jié)回初始電壓值， 使試品繼續(xù)工作在最小觸發(fā)角對應(yīng)的試驗條件下。
4、 利用所述試驗裝置進(jìn)行直流電流試驗時，將低壓大電流回路斷開，逐 步調(diào)節(jié)背靠背回路至電流斷續(xù)，可以完成斷續(xù)直流電流試驗(對應(yīng)最小電壓最
小觸發(fā)角情況)。
綜上所述，本實用新型提供了一種直流換流閥低電壓參數(shù)試驗試驗裝置， 所述試驗裝置將背靠背回路做為高壓小電流源，以提供試驗中所需的觸發(fā)電壓 和恢復(fù)階躍電壓，并提供閥阻斷期間的電壓躍變，以復(fù)現(xiàn)正確的溫度梯度，該 電壓波形與試品實際工況基本相同，可以準(zhǔn)確考核試品閥取能回路設(shè)計的正確 性，同時由6脈動橋的小電流才莫擬關(guān)斷時刻的電流變化率；而直流大電流由低 壓大電流源回路產(chǎn)生的正弦半波電流來提供。該試驗裝置可以同時滿足暫態(tài)欠 電壓試驗的試驗要求。將低壓大電流回路切除，將背靠背的高壓小電流回路調(diào) 節(jié)至電流斷續(xù)，所述試驗裝置還可以完成電流斷續(xù)試驗(對應(yīng)最小觸發(fā)角條件)。
本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實 用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動 和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1. 直流換流閥低電壓參數(shù)運行試驗裝置，其特征在于，所述裝置包括背靠背高壓小電流單元、低壓大電流單元、試品閥；其中，所述背靠背高壓小電流單元通過試品閥與低壓大電流單元連接，其中，所述背靠背高壓小電流單元由三相變壓器(T1)、三相變壓器(T2)、平波電抗器(L4)和6脈沖橋(B1)、六脈沖橋(B2)構(gòu)成，三相交流電源通過變壓器(T1)、三相變壓器(T2)分別輸送到6脈沖橋(B1)、六脈沖橋(B2)，六脈沖橋(B1)、六脈沖橋(B2)的非接地端通過平波電抗器(L4)連接；所述低壓大電流單元由直流電源(DC)、電感(L1)、電感(L2)、電感(L3)、電容(C1)、二極管(D1)、輔助閥(V2)構(gòu)成，所述直流電壓源(DC)接電感(L1)后，并聯(lián)連接電感(L2)和二極管(D1)陰極，電感(L2)并聯(lián)連接電容(C1)和電感(L3)，電感(L3)串聯(lián)連接輔助閥(V2)后連接試品閥(V1)，直流電源(DC)、電容(C1)、二極管(D1)和試品閥(V1)四者的另一端聯(lián)在一起，并接地。
專利摘要本實用新型公開了一種直流換流閥低電壓參數(shù)運行試驗裝置，所述裝置包括背靠背高壓小電流單元、低壓大電流單元、試品閥；其中，所述背靠背高壓小電流單元通過試品閥與低壓大電流單元連接。本實用新型所述試驗裝置將背靠背回路做為高壓小電流源，以提供試驗中所需的觸發(fā)電壓和恢復(fù)階躍電壓，并提供閥阻斷期間的電壓躍變，以復(fù)現(xiàn)正確的溫度梯度，準(zhǔn)確考核試品閥取能回路設(shè)計的正確性，同時由6脈動橋的小電流模擬關(guān)斷時刻的電流變化率；而直流大電流由低壓大電流源回路產(chǎn)生的正弦半波電流來提供。該試驗裝置可以同時滿足暫態(tài)欠電壓試驗的試驗要求。將低壓大電流回路切除，將背靠背的高壓小電流回路調(diào)節(jié)至電流斷續(xù)，可以完成電流斷續(xù)試驗。
文檔編號G01R31/00GK201130221SQ20072017325
公開日2008年10月8日 申請日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者查鯤鵬, 湯廣福, 溫家良, 賀之淵 申請人:中國電力科學(xué)研究院