[发明专利]特高压直流换流阀运行合成试验装置

摘要

本发明涉及一种特高压直流换流阀运行合成试验装置，包括两两之间相互连接的12脉波换流器回路、高电压回路与大电流回路，所述的高电压回路为待试阀提供反向恢复电压和正向电压，所述的大电流回路为待试阀提供通过的大电流，所述的12脉波换流器回路为待试阀提供所需的高电压、故障过电流和直流断续电流。与现有技术相比，本发明具有等效性好、适用范围广、经济性好以及试验精度高等优点。

主权项

一种特高压直流换流阀运行合成试验装置，其特征在于，包括两两之间相互连接的12脉波换流器回路、高电压回路与大电流回路，所述的高电压回路为待试阀提供反向恢复电压和正向电压，所述的大电流回路为待试阀提供通过的大电流，所述的12脉波换流器回路为待试阀提供所需的高电压、故障过电流和直流断续电流；所述的12脉波换流器回路由两个6脉波整流桥串联而成，所述的12脉波换流器回路还包括晶闸管阀V1，每个6脉波整流桥连接一组变压器，其中一组为Y/Y连接变压器，另一组为Y/Δ连接变压器，所述的待试阀安装在与Y/Y连接变压器连接的整流桥桥臂上；所述的高电压回路包括电容Ct、晶闸管阀V3、晶闸管阀V4、电感L1、晶闸管阀Vf、电容Cs、电感L2、稳压管、晶闸管阀V2、晶闸管阀V5和第一直流电压源，所述的晶闸管阀Vf与待试阀Vt正向并联，所述的晶闸管阀Vf正极与电容Ct一端、电感L1一端连接，所述的电感L1另一端通过稳压管分别与电容Cs一端、电感L2一端连接，所述的电感L2另一端分别与晶闸管阀V2负极、晶闸管阀V5负极连接，所述的晶闸管阀V2正极与第一直流电压源正极连接，所述的第一直流电压源负极、晶闸管阀V5正极、电容Cs另一端、电容Ct另一端分别与晶闸管阀Vf负极连接；所述的大电流回路包括集成门极换流晶闸管IGCT、电感L3、电容C3和第二直流电压源，所述的集成门极换流晶闸管IGCT的阳极通过电感L3分别与电容C3一端和第二直流电压源正极连接，第二直流电压源负极与电容C3另一端连接，所述的集成门极换流晶闸管IGCT阴极与待试阀Vt正极连接；控制策略如下：a)t0时刻，Vt开始关断，电流开始减小，至t2时整流桥完全关断；b)t1时刻，触发导通V3，电压回路开始起作用，此时电容CS处于充满正向电压的状态，待试阀中叠加通过一个正弦半波，持续至t3时刻；c)t2时刻整流桥关断，电压回路导入的正弦半波处于最大值；d)t3时刻，待试阀电流过零关断，同时触发导通V4，待试阀开始承受反向电压；e)t4时刻，触发导通V3和V5，使电容CS的电压从负向重新振荡为正向电压，同时待试阀开始承受正向电压；f)t5时刻，触发导通V2，引入第一直流电压源，其作用为补偿CS上的电压降，使CS的电压在下一个周期之前保持在U0，同时Vt上的正向电压也有提高，在CS的电压补偿至U0后，由于电流振荡反向，V2关断，第一直流电压源被隔离；g)t6时刻，经过一个周期，触发导通待试阀Vt，实际运行中由杂散电容产生的初始浪涌电流由并联电容器Ct通过Vt放电模拟产生，然后立刻触发V1使试验大电流通过待试阀Vt；电压电流如此周期性循环，考察换流阀正常连续运行的能力；采用“半波电流引入”的方式进行合成试验，试验中引入了高电压回路LC振荡产生的半波正弦电流，通过调节电感L1和电容Cs的值来方便的调节电流下降率；待试阀两端并联有杂散电容Ct，用来模拟换流阀开通时的电流上升率；高电压回路中的电感L2设置为可调，通过调节电感L2的值来方便的调节反向电压上升率；高电压回路中，在待试阀两端并联了晶闸管阀Vf，进行最大暂时运行试验时，在待试阀阻断期间触发导通Vf，从而达到使待试阀承受的电压翻转的目的，而不需要在阻断期间再导通待试阀，使得试验更接近于实际运行工况，提高了等效性。