[发明专利]一种直流换流阀饱和电抗器动态电感的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态电感的测试方法，具体涉及一种直流换流阀饱和电抗器动态电感的测试方法。

背景技术

饱和电抗器是直流输电换流阀中一种重要的保护元件，由铁芯和线圈交链而成。换流阀开通初期，饱和电抗器具有延缓电流上升率，保护晶闸管的作用，这个过程一般只有几个微秒的时间，饱和电抗器在此过程中呈现为动态电感。

铁芯和线圈交链构成了饱和电抗器的动态电感，记作L_m；铁芯在运行中存在磁滞损耗和涡流损耗，的存在，饱和电抗器铁芯两端，随着励磁电流的攀升，铁芯趋于饱和，此时铁芯几乎不发挥作用，饱和电抗器表现为仅由线圈绕制而成的线性电感，称为空心电感，记作L₀；线圈一般为铝材料，具有一定的通态电阻，记作R_cu；铁芯工作中会产生磁滞损耗和涡流损耗，用铁芯电阻R_m表示；此外饱和电抗器端间还具有一定的杂散电容C_s。

准确获知动态电感，并在设计和生产环节对其进行优化配置，才能确保饱和电抗器的保护性能。从动态电感的物理定义可知，饱和电抗器的动态性能主要由其两端的电压、电流特性决定，但在实际的物理实体中，铁芯与线圈正交布置并固定装配，线圈端口与外部电路连接，对于一台成型的饱和电抗器很难再直接测试铁芯性能。因此需要通过设置合理的试验条件和数学推导，将铁芯端间物理量转化为饱和电抗器端口物理量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种直流换流阀饱和电抗器动态电感的测试方法，该方法从动态电感定义式出发，通过严格的测试和计算，将决定铁芯动态电感的电路特征测量转化为电磁场参量,减少了计算复杂度和数值误差；通过合理的物理假设，采用饱和电抗器端口参量表示动态电感物理属性，从而避免了对动态电感两端参数的直接测量，大大降低了试验复杂性；试验所需设备简单，常用，试验过程易于操作。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种直流换流阀饱和电抗器动态电感的测试方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：

A、搭建饱和电抗器的测试电路；

B、测试饱和电抗器铁芯动态电感端电压；

C、对所述饱和电抗器施加低频正弦稳态激励；

D、测试所述铁芯动态电感支路电流；

E、确定所述铁芯动态电感电磁参量；

F、确定铁芯动感电感。

优选的，所述步骤A中，搭建饱和电抗器的测试电路包括通态电阻R_cu、空心电感L₀、铁芯电阻R_m、动态电感L_m和杂散电容C₀；

所述铁芯电阻R_m和动态电感L_m并联形成R_m-L_m模块；

所述通态电阻R_cu、空心电感L₀和R_m-L_m模块依次串联后和杂散电容C₀并联。

优选的，所述步骤B中，由饱和电抗器端电压u得到铁芯动态电感端电压e_m，所述铁芯动态电感端电压e_m用下述①式表示：

em=u-L0didt-Rcui]]>①；

其中，u为饱和电抗器端口输入电压，简称饱和电抗器端电压；L₀为空心电感；

R_cu为通态电阻；i为饱和电抗器端口输入电流。

优选的，所述步骤C中，所述低频正弦稳态激励由浪涌型式激励源电磁暂态过程中产生。

优选的，所述步骤D中，采用所述低频正弦稳态电压源作为激励源时，所述饱和电抗器端口输入电流i与铁芯电感支路电流i_m相等，由下述②式表示：

i≈i_m    ②。

优选的，所述步骤E中，