高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统技术方案

本发明专利技术及电力设备控制，尤其涉及高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统。包括示波器、环天线、支柱绝缘子、积分器、低压引线、换流阀组件、高压引线、电压探头，其特征在于，整个系统包括被试换流阀组件、电流源回路、电压源回路、合成电路和水循环系统。本发明专利技术高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，能够检测系统运行过程中电流电压稳定情况，有效测出开关产生的噪声分布，温度变化，进而对换流阀组件进行检测和寿命改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力设备控制，尤其涉及高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统。
技术介绍
换流阀是高压直流换流站的核心器件，换流阀工作时，开关动作会伴随产生上升沿为数μs的电磁瞬态，该电磁暂态波形包含大量高幅值、高带宽的电磁噪声，这部分是换流站的主要电磁干扰源，当其沿换流站主回路传播时，会造成传导和辐射电磁干扰，因此，换流阀的瞬态对高压直流换流站的响应特性起着均压和缓冲设计时的关键因素。换流阀由晶闸管、缓冲吸收电路、阳极电抗器、均压电容等部件构成，其开关过程与各部件的参数和连接方式相关紧密，同时其运行电压、电流和温度也会对开关瞬态产生影响。作为换流器的基本组成单元，其整体瞬态过程对主回路的分析意义更加重大。由于换流阀运行时电压高、电流大，现场实测非常困难，同时由于缺乏能同时提供直流高电压和大电流的设备，阀组件级模拟实验也很难开展。因此，以往相关研究中，换流阀的开关特性主要由理论分析或单个晶闸管的特性推导确定，目前缺乏可供工程和研究借鉴的开关过程瞬态设备分布系统。
技术实现思路
本专利技术是通过以下技术方案实现的：高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，包括示波器、环天线、支柱绝缘子、积分器、低压引线、换流阀组件、高压引线、电压探头，其特征在于，整个系统包括被试换流阀组件、电流源回路、电压源回路、合成电路和水循环系统：其中，被试换流阀组件的测试设备分布为，从换流阀组件引出高压引线和低压引线，电压探头一端与高压引线连接，另一端接地，低压引线与积分器连接，同时与环天线连接。所述环天线的引线与电压探头的引线连接到示波器，实现对换流阀组件的开关电磁瞬时检测。所述电流源回路和电压源回路通过合成电路为试品提供不同工况下运行所需的电压和电流。所述在开通和关断过程中，合成电路为换流阀提供规定幅值和变化率的电压和电流，并起到抑制换向过电压和过电流的作用；所述换流阀由平台的水循环系统冷却，并可通过调整内水和外水流量实现对结温的控制。本专利技术具有的积极效果是：本专利技术的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，能够检测系统运行过程中电流电压稳定情况，有效测出开关产生的噪声分布，温度变化，进而对换流阀组件进行检测和寿命改善。附图说明下面结合附图中的实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但不构成对本专利技术的任何限制。图1为本专利技术的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统设备分布示意图；图2为本专利技术的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统合成电路分布示意图。其中，1、示波器，2、环天线，3、支柱绝缘子，4、积分器，5、低压引线，6、换流阀组件，7、高压引线，8、电压探头。具体实施方式为了使本专利技术目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为本专利技术的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备设备分布示意图。高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，包括示波器1、环天线2、支柱绝缘子3、积分器4、低压引线5、换流阀组件6、高压引线7、电压探头8，其特征在于，整个系统包括被试换流阀组件、电流源回路、电压源回路、合成电路和水循环系统：其中，被试换流阀组件的测试设备分布为，从换流阀组件6引出高压引线7和低压引线5，电压探头8一端与高压引线7连接，另一端接地，低压引线5与积分器4连接，同时与环天线2连接，环天线2的引线与电压探头8的引线连接到示波器1，实现对换流阀组件6的开关电磁瞬时检测；其中，电流源回路和电压源回路通过合成电路为试品提供不同工况下运行所需的电压和电流，在开通和关断过程中，合成电路为换流阀提供规定幅值和变化率的电压和电流，并起到抑制换向过电压和过电流的作用；其中，换流阀由平台的水循环系统冷却，并可通过调整内水和外水流量实现对结温的控制。图2为本专利技术的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统合成电路分布示意图，其相关组件参数如下。合成测试电路的工作流程如下：1.试品阀Vt导通，电流源电流从中流过；2.在Vt电流过零前，触发Va3，使Cs储存电荷经L1在Vt中产生正向电流，并与电流源电流Is叠加；3.Is过零时，Va1断开，使电流源与试品和电压源隔离；电流由Cs提供，Vt保持导通，电流维持约500μs；4.Cs产生的电流过零，Vt开始关断，Cs电压反向，恢复电流和反向恢复电压通过晶闸管和Cs—Va4—L1形成回路；5.触发Va3和Va5，使Cs电压再次反向为正，电压降落在Vt上；6.触发Va2，电压源对Cs充电，同时伴随Cs和L2振荡，电流反向时，Va2断开，电压源隔离；7.触发Vt，随机触发Va1，电流源电流流过试品；8.重复第一步。所用试品阀组件Vt是换流站用换流器的组成单元，每个阀组件包含串联晶闸管、缓冲吸收电路、阳极电抗和冷却设备。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，包括示波器(1)、环天线(2)、支柱绝缘子(3)、积分器(4)、低压引线(5)、换流阀组件(6)、高压引线(7)、电压探头(8)，其特征在于：整个系统包括被试换流阀组件、电流源回路、电压源回路、合成电路和水循环系统：其中，被试换流阀组件的测试设备分布为，从换流阀组件(6)引出高压引线(7)和低压引线(5)，电压探头(8)一端与高压引线(7)连接，另一端接地，低压引线(5)与积分器(4)连接，同时与环天线(2)连接；所述环天线(2)的引线与电压探头(8)的引线连接到示波器(1)，实现对换流阀组件(6)的开关电磁瞬时检测。

【技术特征摘要】
1.高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，包括示波器(1)、环天线(2)、支柱绝缘子(3)、积分器(4)、低压引线(5)、换流阀组件(6)、高压引线(7)、电压探头(8)，其特征在于：整个系统包括被试换流阀组件、电流源回路、电压源回路、合成电路和水循环系统：其中，被试换流阀组件的测试设备分布为，从换流阀组件(6)引出高压引线(7)和低压引线(5)，电压探头(8)一端与高压引线(7)连接，另一端接地，低压引线(5)与积分器(4)连接，同时与环天线(2)连接；
所述环天线(2)的引线与电压探头(8)的引线连接到示波器(1)，实现对换流阀组件(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永妍，
申请(专利权)人：王永妍，
类型：发明
国别省市：山东;37