專利名稱：一種短路電流試驗(yàn)裝置的故障保護(hù)系統(tǒng)的制作方法
一種短路電流試驗(yàn)裝置的故障保護(hù)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種短路電流試驗(yàn)裝置的故障保護(hù)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電壓源型高壓直流輸電 VSC-HVDC(Voltage Sourced Converter-High Voltage DerectCurrent)以IGBT、IGCT、GT0等可關(guān)斷器件，脈寬調(diào)制(PWM)等技術(shù)為特征的新型直流輸電技術(shù)，目前實(shí)際VSC-HVDC工程容量從幾MW到幾百M(fèi)W不等，已經(jīng)投產(chǎn)的最大工程是美國(guó)的Cross Sound Cable工程，額定容量為346MVA/土MVAr，電壓等級(jí)/± 150kV，現(xiàn)在容量已經(jīng)可以提升到上千麗。
電壓源型高壓直流輸電VSC-HVDC在高壓直流輸電領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景， 基于模塊化多電平換流器(MMC)的VSC-HVDC，是實(shí)現(xiàn)利用IGBT閥進(jìn)行直流輸電的一種方式，其核心部件稱作模塊化多電平換流器。
短路電流試驗(yàn)裝置在充電階段和試驗(yàn)階段都有可能發(fā)生故障，可能發(fā)生的故障類型和后果如表I所示。
表I
權(quán)利要求
1.一種短路電流試驗(yàn)裝置的故障保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括充電回路1、充電回路I1、試品閥、指數(shù)衰減電流注入回路、正弦電流注入回路和高電壓注入回路；所述充電回路I與試品閥并聯(lián)；所述指數(shù)衰減電流注入回路、正弦電流注入回路和高電壓注入回路分別與所述充電回路II并聯(lián)，且分別與試品閥并聯(lián)；充電回路1、充電回路I1、試品閥、指數(shù)衰減電流注入回路、正弦電流注入回路和高電壓注入回路的低壓端均與地相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路電流試驗(yàn)裝置的故障保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述充電回路I由380V電源提供能量，經(jīng)過(guò)隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、調(diào)壓器和變壓器后，得到試驗(yàn)需要的交流高電壓，再經(jīng)過(guò)整流裝置得到試驗(yàn)所需的O 40KV電壓等級(jí)的直流電，向試品閥的電容器充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路電流試驗(yàn)裝置的故障保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述充電回路II由380V電源提供能量，經(jīng)過(guò)隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、調(diào)壓器和變壓器后，得到試驗(yàn)需要的交流高電壓，再經(jīng)過(guò)整流裝置得到試驗(yàn)所需的O 5KV電壓等級(jí)的直流電，向指數(shù)衰減電流注入回路、正弦電流注入回路和高電壓注入回路的電容器充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路電流試驗(yàn)裝置的故障保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述試品閥由多個(gè)子模塊級(jí)聯(lián)而成，其中每個(gè)子模塊包括直流電容器、兩個(gè)IGBT芯片、兩個(gè)均壓電阻和晶閘管組成；其中，兩個(gè)IGBT芯片串聯(lián)形成IGBT芯片串聯(lián)支路，兩個(gè)均壓電阻串聯(lián)形成均壓電容支路，所述IGBT芯片串聯(lián)支路、均壓電容支路和直流電容器并聯(lián)，所述晶閘管與IGBT芯片之一并聯(lián)，其陽(yáng)極連接直流電容器的負(fù)極，陰極連接直流電容器的正極，晶閘管的陰極引出子模塊的正極輸出，晶閘管的陽(yáng)極極引出子模塊的負(fù)極輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路電流試驗(yàn)裝置的故障保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述指數(shù)衰減電流注入回路由開(kāi)關(guān)K1、單向控制隔離閥V1、電抗器L1、二極管D、可關(guān)斷器件閥G、電容器C1和衰減控制電阻R1組成；所述可關(guān)斷器件閥G、二極管D和衰減控制電阻R1串聯(lián)后與電容器C1并聯(lián)，二極管D的陽(yáng)極連接可關(guān)斷器件閥G的陰極，二極管D的陰極與電容器C1 的正極和電抗器L1 一端分別連接，可關(guān)斷器件閥G的陽(yáng)極與衰減控制電阻R1 —端連接，衰減控制電阻R1另一端連接電容器C1的負(fù)極，電抗器L1的另一端與單向控制隔離閥V1的陽(yáng)極相連，單向控制隔離閥V1的陰極通過(guò)開(kāi)關(guān)K1連接試品閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路電流試驗(yàn)裝置的故障保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述正弦電流注入回路由電容器C2、電抗器L2和雙向控制隔離閥V2組成；所述電容器C2通過(guò)電抗器 L2與雙向控制隔離閥V2相連，所述雙向控制隔離閥V2的另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)K2連接試品閥，所述雙向控制隔離閥V2由晶閘管V21和晶閘管V22反并聯(lián)而成；其導(dǎo)通周期為7 10個(gè)工頻周期，每個(gè)周期持續(xù)20ms。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路電流試驗(yàn)裝置的故障保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于所述高電壓注入回路由電容器C3、電抗器L3和雙向控制隔離閥V3組成；所述電容器C3通過(guò)電抗器L3 與雙向控制隔離閥V3相連，所述雙向控制隔離閥V3的另一端通過(guò)開(kāi)關(guān)K3連接試品閥，所述雙向控制隔離閥V3由晶閘管V31和晶閘管V32反并聯(lián)而成，所述晶閘管V31正向?qū)ǔ掷m(xù)I 3ms,所述晶閘管V32在晶閘管V31導(dǎo)通結(jié)束之后負(fù)向一直導(dǎo)通。
全文摘要
本發(fā)明提供一種短路電流試驗(yàn)裝置的故障保護(hù)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括充電回路I、充電回路II、試品閥、指數(shù)衰減電流注入回路、正弦電流注入回路和高電壓注入回路；所述充電回路I與試品閥并聯(lián)；所述指數(shù)衰減電流注入回路、正弦電流注入回路和高電壓注入回路分別與所述充電回路II并聯(lián)，且分別與試品閥并聯(lián)；充電回路I、充電回路II、試品閥、指數(shù)衰減電流注入回路、正弦電流注入回路和高電壓注入回路的低壓端均與地相連。本發(fā)明適用于MMC閥短路電流運(yùn)行試驗(yàn)裝置，能夠保證試驗(yàn)過(guò)程中各設(shè)備的安全和試驗(yàn)的順利進(jìn)行。
文檔編號(hào)H02H3/08GK103066551SQ20121053877
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者查鯤鵬, 吳亞楠, 謝敏華, 羅湘, 高沖 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 中電普瑞電力工程有限公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司