高压串联晶闸管阀半周波闭锁过电流试验方法技术

本发明专利技术公开了一种等效性高的高压串联晶闸管阀半周波闭锁过电流试验方法，该方法采用的装置包括温升回路、充电回路和谐振回路，本发明专利技术方法步骤为：首先导通温升回路对试品阀（Ｖｔ）阀体加热，在阀体温度达到要求后，导通充电回路对电容器（Ｃ）充电，充电完成后，导通谐振回路，先在试品阀（Ｖｔ）两端加上高电压，然后触发试品阀（Ｖｔ）使其流过大电流，在半周波之后试品阀闭锁。本发明专利技术方法具有很高等效性，能够全面地检验高压串联晶闸管阀在过电流下的耐受能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力
，涉及一种。
技术介绍
基于晶闸管串联均压技术的高压阀是各种大功率电力电子装置的核心部件。而试验是关 系到提高各种高压串联晶闸管阀设计和制造水平，提高其可靠性的重要手段。目前国际上对 高压串联晶闸管阔在故障过电流下的耐受能力主要是通过过电流试验来检验。其原则是通过 试验电路设计，产生与实际运行过程可能出现的过电流故障工况等效的运行工况，对高压串 联晶闸管阀进行试验，检验高压串联晶闸管阀的过电流能力。在产生过电流试验工况的试验 回路上不同的厂家有不同设计方式。传统的高压串联晶闸管阀过电流试验方法主要是将被试晶闸管阀作为六脉冲桥的一个桥 臂，通过桥臂短路试验完成过电流试验，其产生的电流波形与实际的过电流故障波形相差较 大，且频率无法调节。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种等效性高的高压串联晶闸管阀半周波闭锁过电流试 验方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的装置 包括温升回路、充电回路和谐振回路，其中温升回路通过加热隔离控制阀与试品阀相连；谐 振回路用来产生过电流和阀闭锁时试品阀承受的高电压，由电容器、电抗器、谐振隔离控制 阀和试品阀串接组成；充电回路通过充电隔离控制阀与电容器相连，恒流给电容器充上不同 电压值的高压以满足不同的试验要求。其中温升回路包括单相交流大电流源和限流电抗器。谐振隔离控制阀、加热隔离控制阀、充电隔离控制阀和试品阀均由反并联的晶闸管阀组 串联而成。试品阔根据实际情况选择所包含串联晶闸管的数目，并带有相应的控制保护系统。本专利技术的步骤是首先导通温升回路，通 过稳态的正常运行工况下的等效电流对试品阀阀体加热；在试品阀阀体温度达到要求后，导 通充电回路对电容器充电；充电完成后，断开温升回路和充电回路，此时触发谐振隔离控制阀，先在试品阀两端加上试验高电压，然后触发试品阀，使其流过试验大电流，在半周波之 后试品阀闭锁，谐振回路仍保持导通状态，使其承受反向试验高电压。本专利技术，对于故障情况下过电流、耐受电 压强度及其变化率的考核具有很高等效性，能够全面地检验高压串联晶闸管阀在过电流下的 耐受能力；通过改变谐振回路的电路元件参数，可以提供不同频率的过电流频率，通过改变 谐振回路电容器预设的充电电压值可以实现不同的过电流峰值、电压峰值及电压电流变化率。 本专利技术方法采用的高压串联晶闸管阀过电流试验装置具有完备的控制保护措施，可靠性较高。 附图说明图1是本专利技术方法采用的高压串联晶闸管阀过电流试验装置结构示意图； 图2是60Hz、 20kV下谐振电流电压波形(电流:5kA/div，电压層/div); 图3是150Hz、 25kV下谐振电流电压波形(电流:3kA/div，电压20kV/div); 图4是250Hz、 20kV下谐振电流电压波形(电流:5kA/div,电压20kV/div); 图5是350Hz、 20kV下谐振电流电压波形(电流:5kA/div，电压脂/div)。 具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术方法采用的高压串联晶闸管阀过电流试验装置结构如图1所示，包括温升回路、 充电回路和谐振回路，其中温升回路包括单相交流大电流源和限流电抗器，该单相交流大电流源经过限流电抗器、加热隔离控制阀S2与试品阀Vt相连；谐振回路用来产生过电流和阀闭锁时试品阔承受的高电压，由电容器C、电抗器Lr、谐振隔离控制阀Sl和试品阀Vt依次 串接组成；充电回路通过充电隔离控制阀S3与电容器C相连，恒流给电容器C充上不同电 压值的高压以满足不同的试验要求。其中谐振隔离控制阀Sl、加热隔离控制阀S2、充电隔离控制阀S3和试品阀Vt均由反并 联的晶闸管阀组串联而成。试品阀Vt根据实际情况选择所包含串联晶闸管的数目，并带有相 应的控制保护系统。过电流试验装置通过改变谐振回路的电路元件参数，可以提供不同的过电流频率。 改变谐振回路电容器C预设的充电电压值可以实现不同的过电流峰值、电压峰值及电 压电流变化率。可以根据晶闸管阀或高压串联晶闸管阀的实际研制指标或可能的故障 运行工况计算出其对半周波闭锁过电流试验的参数要求，通过合理设置试验参数实现 对晶闸管阀或高压串联晶闸管阀试品的试验。由于不是所有的波形参数都可以同时在一次试验中得到满足，过电流试验前，首先要确 定试品阀所需试验的最重要的波形参数，然后利用原始的数据对实际系统进行计算，求出系 统实际过电流过程中的重要的波形参数，再对应选择合适的试验回路的参数，使试验波形的 各个重要参数满足试验所需要的波形要求。最后根据试验模式的不同，以半周波闭锁和全周 波闭锁两种方式或其中的一种对阀进行过电流试验首先触发加热隔离控制阀S2和试品阀Vt，由温升回路对试品阔进行加热，并调节触发 角以得到不同的电流值，同时触发充电隔离控制阀S3对电容器C充电，充到略高于试验电压 后断开充电回路的充电电源。当试品阀达到预期的温度时，闭锁加热隔离控制阀S2和试品阀 Vt触发脉冲，使这两个阀关断，再触发谐振隔离控制阀S1，在试品阔上建立高电压，并保持 谐振隔离控制阀Sl连续导通，之后触发试品阀vt使试品阀Vt中通过过电流脉冲，并根据不 同的试验要求在过电流导通半个谐振周期或一个谐振周期的时候闭锁试品阀Vt，仍然保持谐 振隔离控制阀Sl连续导通，使试品阀Vt分别承受正向和反向电压，检验陶的耐受能力。在 过电流脉冲过后闭锁试品阀Vt，同使连续触发谐振隔离控制阀Sl，使试验电压加在试品阀 Vt上，试验预期的加压时间达到后，闭锁谐振隔离控制阀S1，此时试品阀Vt不再承受电压。 针对不同的试验要求，过电流试验装置可以提供不同的试验输出，图2至图5分别给出了过 电流试验装置通过不同的装置设置提供的不同试验波形。本专利技术，对于故障情况下过电流、耐受电 压强度及其变化率的考核具有很高等效性，能够全面地检验高压串联晶闸管阀在过电流下的 耐受能力；本专利技术使用谐振回路模拟故障过电流工况的方法简洁合理，通过改变谐振回路的 电路元件参数，可以提供不同频率的过电流频率，通过改变电容器预设的充电电压值可以实 现不同的过电流峰值、电压峰值及电压电流变化率。本专利技术方法充分等效了各种正常试验运 行和各种故障运行工况。权利要求1、一种，其特征在于该方法采用的装置包括温升回路、充电回路及谐振回路，其中温升回路通过加热隔离控制阀(S2)与试品阀(Vt)相连；谐振回路由电容器(C)、电抗器(Lr)、谐振隔离控制阀(S1)和试品阀(Vt)串接组成；充电回路通过充电隔离控制阀(S3)与电容器(C)相连；该方法包括如下步骤首先导通温升回路，通过稳态的正常运行工况下的等效电流对试品阀(Vt)阀体加热；在试品阀(Vt)阀体温度达到要求后，导通充电回路对电容器(C)充电；充电完成后，断开温升回路和充电回路，此时触发谐振隔离控制阀(S1)导通谐振回路，先在试品阀(Vt)两端加上试验高电压，然后触发试品阀(Vt)，使其流过试验大电流，在半周波之后试品阀(Vt)闭锁，谐振回路仍保持导通状态，使其承受反向试验高电压。2、 根据权利要求l所述的高压串联晶闹管阔半周波闭锁过电流试验方法，其特征在于所述谐振隔离控制阀(Sl)、加热隔离控制阀(S2)、充电隔离控制阀(S3)和试品阀(Vt)均由反并联的晶闸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压串联晶闸管阀半周波闭锁过电流试验方法，其特征在于：该方法采用的装置包括温升回路、充电回路及谐振回路，其中温升回路通过加热隔离控制阀（Ｓ２）与试品阀（Ｖｔ）相连；谐振回路由电容器（Ｃ）、电抗器（Ｌｒ）、谐振隔离控制阀（Ｓ１）和试品阀（Ｖｔ）串接组成；充电回路通过充电隔离控制阀（Ｓ３）与电容器（Ｃ）相连；该方法包括如下步骤：首先导通温升回路，通过稳态的正常运行工况下的等效电流对试品阀（Ｖｔ）阀体加热；在试品阀（Ｖｔ）阀体温度达到要求后，导通充电回路对电容器（Ｃ）充电；充电完成后，断开温升回路和充电回路，此时触发谐振隔离控制阀（Ｓ１）导通谐振回路，先在试品阀（Ｖｔ）两端加上试验高电压，然后触发试品阀（Ｖｔ），使其流过试验大电流，在半周波之后试品阀（Ｖｔ）闭锁，谐振回路仍保持导通状态，使其承受反向试验高电压。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤广福，贺之渊，邓占峰，温家良，查鲲鹏，潘艳，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]