[发明专利]整流柜的动稳定性试验电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子变流技术领域，具体涉及一种整流柜的动稳定性试验电路。

背景技术

长期以来，大功率整流柜故障情况下的动稳定性问题一直是用户最关心的问题。在电解铝行业，曾经发生过多起短路事故。一旦发生短路故障，如果柜体的机械强度不足，将会导致整流器的严重变形，短时间内很难恢复供电，从而带来严重的经济损失。可见整流柜的动稳定性试验是极其重要的。

但是由于大功率整流器短路故障电流巨大。进行整流器短路试验需要强大的短路试验平台，同时高功率大电流涉及电磁，发热，测量和电力系统稳定运行等一系列技术问题。这就意味着该试验需要强大的技术支撑和巨大的资金投入，也需要承担较大的试验安全风险。对于该试验，大部分用户和厂家采取回避态度。

因此，探索一条节约成本，提高试验安全性且又切实可行的试验思路是十分必要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种整流柜的动稳定性试验电路，达到既节约成本，又能提高试验安全性的目的。

本发明的技术方案如下：

一种整流柜的动稳定性试验电路，包括从直流测试电源的正、负极接线端引出的两根接线，其特征在于：从直流测试电源的正极接线端引出的连接线接至桥臂D6，从直流测试电源的负极接线端引出的连接线分别接至并联的桥臂D1、D5，三个桥臂D6，D1，D5的末端汇于一处；所述的桥臂D1、D5、D6均由多组并联支路组成，每组并联支路均由电感和电阻相串联组成。

所述的整流柜的动稳定性试验电路，其特征在于：所述的桥臂D6中通过的电流为巨大的短路试验电流，所述桥臂D1、D5中通过的电流均为D6桥臂中试验电流的一半。

本发明的有益效果：

（1）、本发明的电路结构能真实模拟整流器短路条件下最恶劣的电动力分布情况，等效验证了整流柜的动稳定特性；

（2）、本发明电路的桥臂短路电流的方向是确定的，不存在反向故障电流，提高了电路的安全性；

（3）、本发明电路简单、可靠，节省了半导体器件、快熔和脉冲短路试验变压器的投资；

（4）、本发明的电路结构在试验过程中不易发生损坏半导体器件的现象，提高了试验的安全性。

附图说明

图1为本发明的电路结构图，其中（b）为（a）的对称等效电路图。

图2、3为实施例中测试方案1、2的电路结构图。

图4为用二极管代替可控硅的试验方案的电路结构图。

具体实施方式

参见图1，一种整流柜的动稳定性试验电路，包括从直流测试电源的正、负极接线端引出的二根接线，从直流测试电源的正极接线端引出的连接线接至桥臂D6，从直流测试电源的负极接线端引出的连接线分别接至并联的桥臂D1、D5，三个桥臂D6，D1，D5的末端汇于一处；桥臂D1、D5、D6均多组并联支路组成，另外一种完全对称等效的实验电路是通过D3，D4，D2组成，每组并联支路本身的阻抗用集中参数电阻和电抗表示。

桥臂D6中通过的电流为巨大的短路试验电流，桥臂D1、D5中通过的电流均为D6桥臂中试验电流的一半。

以下结合附图对本发明作进一步的说明：

在直流侧短路的情况下，允许部分元件（晶闸管和快速熔断器）的损坏，因此，最初采用如图1和2的测试方案1和2，即去掉可控硅元件并代之以铜块。

经过计算机仿真发现，测试方案1中，桥臂短路电流仅为真实值的一半，因此无法模拟短路故障时的电动力分布；测试方案2中，虽然可以保证短路电流的峰值，但是，桥臂上出现了反向故障电流，加重了整流柜的故障情况。因此，二者都是不合适的。

为此，提出了如图3所示的试验方案，即：用二极管和铜块分别代替可控硅和快速熔断器。其中，Z1、Z5和Z6表示二极管，Np为桥臂并联分支数目，该值根据实际工程需要而定。

在图3的试验方案中，桥臂的短路电流波形与真实的短路过程完全相同，能够模拟真实的短路故障。但是在测试过程中，由于应力集中等原因，二极管元件很容易损坏。因此也不是理想的选择。

为了提高试验过程的安全性，本发明提出了直流试验方案的技术路线，如图1所示。

经过计算发现，在换相角大于60⁰，即交流三相短路的情况下，B相电动力是最大的。因此，测试时，应该以桥臂D6作为重点考核的对象。