[实用新型]高压直流输电换流阀非周期触发试验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于测量测试技术领域，尤其涉及一种直流换流阀试验装置。

背景技术

直流输电技术由于其技术性和经济性，近30年来在国内得到大量应用，最常见的应用是背靠背交流联网和长距离输电。直流工程最关键的设备是换流站，而直流换流阀又是换流站的核心部件。为保证直流工程的可靠性，直流换流阀供应商必须对直流换流阀进行型式试验，包括绝缘试验和运行试验。非周期触发试验是单阀绝缘试验的一部分，试验目的是验证阀在规定的高电压情况下开通时，晶闸管及其辅助电路有足够的电流和电压耐受能力。非周期触发试验可兼顾阀的抗电磁干扰试验。

高压直流输电换流阀非周期触发试验装置的试品阀在试验前必须取能，目前现有技术中一般采用冲击电路实现试品阀的取能，即另设一套冲击发生器给试品阀冲击取能，这样试验装置共包含两套冲击发生器。不同的直流换流阀供应商设计的换流阀取能需求不同，对取能方式的要求也不尽相同，冲击电路能满足对能量要求小的换流阀的取能要求，却不能满足对能量要求大的换流阀的取能要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、能满足不同的直流换流阀供应商设计的不同换流阀的取能需求的高压直流输电换流阀非周期触发试验装置。

为解决上述技术问题，本实用新型由冲击发生器、换相电抗器、阀避雷器、试品阀、辅助阀、保护电抗器以及试验变压器组成。冲击发生器的出线端连接换相电抗器，换相电抗器的出线端并联阀避雷器和试品阀。试品阀阳极接地，阴极与辅助阀的阳极相连，辅助阀的阴极连接保护电抗器，保护电抗器的出线端与试验变压器连接。冲击发生器施加负极性冲击，能减少对地放电的概率。试品阀和辅助阀由试验变压器供电，采用交流取能的方式。交流取能既能满足对能量要求小的换流阀的取能要求，又能满足对能量要求大的换流阀的取能要求。本实用新型采取交流取能方式，可节省一套冲击装置，并且具有适用的试品阀范围广、不受试品阀取能电容大小限制的优点。保护电抗器在故障情况下限制回路电流，使之保持在试验变压器额定电流范围之内。

为保证试品阀触发瞬间辅助阀处于正向偏置状态，施加的操作冲击电压与试验变压器的电压进行时序配合。调节试验变压器两端电压至适当水平，时序配合能简单地实现。

作为本实用新型的一种改进，在电路中增设一个与试验变压器并联的保护避雷器，在辅助阀和保护电抗器都被击穿的情况下，对试验变压器进行保护。

本实用新型利用试验变压器提供试品阀和辅助阀所需能量，可节省一套冲击装置，并且具有适用的试品阀范围广、不受试品阀取能电容大小限制的优点；利用辅助阀作为隔离开关，在对试品阀施加操作冲击电压时将试验电压器与试品阀隔开，可节省一套复合开关，并且回路结构简单。本实用新型采用的试验变压器和保护电抗器为常规试验装置，可与交直流耐压装置共用，可避免重复投资，节约大量成本。本实用新型可还兼顾阀的抗电磁干扰试验。

附图说明

图1是本实用新型直流输电换流阀非周期触发试验装置的电路图；

图2是试品阀导通前试品阀和阀内晶闸管的电压波形，图中实线表示阀电压，虚线表示晶闸管电压；

图3是试品阀导通后试品阀和避雷器的电流波形，图中实线表示阀电流，虚线表示避雷器电流。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

直流换流阀非周期触发试验装置的试验回路如图1所示，试验装置包括冲击发生器、换相电抗器L₁、阀避雷器、试品阀V₁、辅助阀V₂、保护电抗器L₂以及试验变压器。冲击发生器的出线端连接换相电抗器L₁，换相电抗器L₁的出线端并联阀避雷器和试品阀V₁。试品阀V₁阳极接地，阴极与辅助阀V₂的阳极相连，辅助阀V₂的阴极连接保护电抗器L₂，保护电抗器L₂的出线端与试验变压器连接。

非周期触发试验前，试验变压器为试品阀和辅助阀进行交流供能。调节冲击发生器的内阻抗，使试品阀两端产生峰值相当于系统研究决定的操作波保护水平的操作冲击电压。试品阀在冲击峰值处由电子电路触发导通，阀避雷器上流过的电流随即向试品阀转换，以考验试品阀在规定的高电压情况下开通时，晶闸管及其辅助电路有足够的电流和电压耐受能力。