[实用新型]一种快速极性反转的高压直流电源装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种快速极性反转的高压直流电源装置种，属于高电压与绝缘技术领域。

背景技术

随着西电东输、南北互供、全国联网工程的实施，我国电网进入快速发展时期，高压和特高压直流输电是满足这种输电要求的关键技术之一。近年来，我国相继建成了贵-广±500kV及宁东-山东±660kV高压直流及云-广和向-上±800kV特高压直流输电等工程，目前正在酝酿建设新疆准东-四川重庆±1100kV特高压直流输电工程。在直流输电工程中，换流变压器是直流输电系统的核心设备，其工作原理是将网侧交流电通过换流变压器转化为阀侧交流电，经换流阀整流为直流电后进行传输。运行中换流变压器除要承受交流电压、雷电冲击和操作过电压外，与交流变压器不同之处还要承受直流、交流叠加直流及直流极性反转电压的作用，因此作为换流变压器中主要绝缘材料的变压器油除要进行交流电场下电气性能试验外，还应该进行直流电场、交直流叠加电场和直流极性反转电场条件下的电气性能试验。

由于直流极性反转电压的特殊性，使其对油纸复合绝缘系统有着更高的要求，也使高压直流极性反转实验成为考核换流变压器压器绝缘性能的最有效方法之一。目前在GB/T18494-2007标准中，我国采用的直流极性反转实验标准是参考IEC61378标准制定的，但各单位采用的极性反转时间也存在不同，如三峡产品要求每次极性反转须在1min内完成。根据我国目前的试验标准，对换流变压器压器进行极性反转实验。在2min内将电压加到负向峰值转变为正向峰值。

变压器油作为换流变压器的主要绝缘材料，研究变压器油在直流极性反转电场条件下的电气性能，变得越来越重要了。变压器油极性反转试验的核心设备是可快速极性反转的高压直流电源，众所周知，在高电压试验技术中高压直流电源，通常采用以下两种方式来实施直流极性反转：（1）直流高压发生器是串级结构，采用旋转高压硅堆，改变接线方向，实现高压整流硅堆快速极性转换。硅堆极性转换时间一般≤5秒，可保证在1分钟内实现试验电压的正负极性转换。这种方式可在1～2分钟以内完成正负峰值电压的切换。（2）采用机械旋转装置，将试品的高压端轮流接触两台输出电压极性相反的直流设备（或一台输出正、负极性对称的直流设备）。实现了输出电压极性自动转换的目的。可以保证在1分钟以内完成正负峰值电压的切换。

变压器油的极性反转试验，要求在很短的时间内倒换试品上的极性，极性反转时不允许强制放电。以便于考验空间电荷的存在对极性反转时对变压器油绝缘强度的影响。所以，要求反转的时间短并可控，以便进一步开展相关的试验研究。用于变压器油模拟结构的极性反转试验设备，转换时间连续可控，要求最快在1秒钟以内实现正负峰压电极的切换，目前高压直流电源设备无法达到这一要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种快速极性反转的高压直流电源装置。

一种快速极性反转的高压直流电源装置，正负极性直流电压发生器包括200kV正极性倍压筒、200kV负极性倍压筒、保护电阻和控制箱组；

极性快速切换装置由正极性输入端高压继电器组、第一无线信号接收器、第一高压硅堆、第一支撑绝缘柱、第二支撑绝缘柱、第三支撑绝缘柱、高压输出端、第二高压硅堆、第二无线信号接收器、负极性输入端高压继电器组组成；

第一无线信号接收器安装在正极性输入端高压继电器组的中间部位，正极性输入端高压继电器组垂直安装在第一支撑绝缘柱上，并通过第一高压硅堆与高压输出端连接；高压输出端安装在第二支撑绝缘柱上，高压输出端分别通过第一高压硅堆的另一端和第二高压硅堆的另一端与正极性输入端高压继电器组和负极性输入端高压继电器组连接，

第二无线信号接收器安装在负极性输入端高压继电器组的中间部位，负极性输入端高压继电器组垂直安装在第三支撑绝缘柱上，并通过第二高压硅堆与高压输出端连接；

正负极性直流电压发生器的200kV正极性倍压筒通过第一直流保护电阻、高压导线与快速切换装置的正极性输入端高压继电器组相连接，

正负极性直流电压发生器的200kV负极性倍压筒通过高压电线、第二直流保护电阻与快速切换装置的负极性输入端高压继电器组相连接，

系统测控机箱与控制箱连接，控制箱分别与正负极性直流电压发生器的200kV正极性倍压筒和200kV负极性倍压筒连接；系统测控机箱与极性快速切换装置采用无线通讯的连接方式。