一种高压串联晶闸管阀不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不闭锁过电流试验方法，该方法采用的装置包括温升回路、充电回路及谐振回路，实验步骤为：首先由温升回路对试品阀（Ｖｔ）加热；在阀体温度达到特定的前期温度要求后，导通充电回路对电容器（Ｃ）充电；当试品阀达到试验所需温度时，闭锁加热隔离控制阀（Ｓ２）和试品阀（Ｖｔ）触发脉冲；然后触发谐振隔离控制阀（Ｓ１），从而在试品阀（Ｖｔ）上建立高电压；最后触发试品阀（Ｖｔ），使试品阀中通过过电流脉冲，并使其连续导通，阀中通过衰减的谐振电流振荡波，直到保护跳闸或电容放电完毕。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。
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 高压串联晶闸管阀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FACTS (灵活交流输电)装置 的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的高压串联晶闸管阀不闭锁过电流试验 方法。为解决上述技术问题，本专利技术高压串联晶闸管阀不闭锁过电流试验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与试品阀相连；谐振回 路由电容器、可调电阻、电抗器、谐振隔离控制阀和试品阀串接而成；充电回路通过充电隔 离控制阀和可调电阻与电容器相连。本专利技术方法的试验步骤包括(1) 、首先触发加热隔离控制阀和试品阀，由温升回路对试品阈进行加热，并调节触发 角以得到不同的电流值；(2) 、在试品阀阀体温度达到特定的前期温度要求后，导通充电回路对电容器充电，充 到略高于试验电压后断开充电回路的充电电源；(3) 、当试品阀达到试验所需的温度要求时，闭锁加热隔离控制阀和试品阀触发脉冲， 使这两个阀关断；(4) 、触发谐振隔离控制阀，从而在试品阀上建立高电压；(5)、触发试品阀，使试品阀中通过过电流脉冲，并使其连续导通，阀中通过衰减的谐 振电流振荡波，直到保护跳闸或电容放电完毕。本专利技术高压串联晶闸管阀不闭锁过电流试验方法，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。本专利技术高压 串联晶闸管阀不闭锁过电流试验方法充分分析了试验装置的各种正常试验运行和各种故障运 行工况，具有完备的控制保护措施，试验装置的可靠性较高 附图说明图1是本专利技术高压串联晶闸管阀不闭锁过电流试验方法采用的过电流试验装置示意图； 图2是60Hz、 20kV下谐振电流电压波形(电流:5kA/div，电压窗/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10kV/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。本专利技术高压串联晶闸管阀不闭锁过电流试验方法使用的过电流试验装置结构如图1所 示，其主要包括温升回路、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 品阀相连；谐振回路由电容器C、可调电阻R、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和可调电阻R与电容器组C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。其中谐振隔离控制阀S1、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。该装置通过改变谐 振回路的电路元件参数，可以提供不同频率的过电流频率，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。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阔试品的试验。过电流试验前，首先要确定被试阀所需试验的最重要的波形参数，因为不是所有的波形 参数都可以同时在一次试验中得到满足。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。再对应的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。试验步骤如下(1) 、首先触发加热隔离控制阀S2和试品阀Vt,由温升回路对试品阀Vt进行加热。并 调节触发角以得到不同的电流值。(2) 、在试品阀阀体温度达到特定的前期温度要求后，导通充电回路对电容器C充电， 充到略高于试验电压后断开充电回路的充电电源。(3) 、当试品阀阀体试验所需温度要求时，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。(4) 、触发谐振隔离控制阀S1，从而在试品阀Vt上建立高电压。(5) 、触发试品阀Vt，使试品阀中通过过电流脉冲。并使其连续导通，阀中通过衰减的 谐振电流振荡波，直到保护跳闸或电容放电完毕。采用本专利技术方法模拟试品阀流过故障过电流，具有很高峰值和di/dt，调节可调电阻R 可调节电流衰减率。可以充分检验晶闸管阀体在实际运行中遭受故障过电流后的耐受能力。 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。本专利技术高压串联晶闸管阀不闭锁过电流试验方法，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；本专利技术方法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、，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)、可调电阻(R)、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)和可调电阻(R)与电容器(C)相连；该方法包括如下步骤(1)、首先触发加热隔离控制阀(S2)和试品阀(Vt)，由温升回路对试品阀(Vt)进行加热，并调节触发角以得到不同的电流值；(2)、在试品阀阀体温度达到特定的前期温度要求后，导通充电回路对电容器(C)充电，充到略高于试验电压后断开充电回路的充电电源；(3)、当试品阀达到试验所需的温度时，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；(4)、触发谐振隔离控制阀(S1)，从而在试品阀(Vt)上建立高电压；(5)、触发试品阀(Vt)，使试品阀中通过过电流脉冲，并使其连续导通，阀中通过衰减的谐振电流振荡波，直到保护跳闸或电容放电完毕。2、 根据权利要求l所述的高压串联晶闸管阀不闭锁过电流试验方法，其特征在于所述 谐振隔离控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压串联晶闸管阀不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）、可调电阻（Ｒ）、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）和可调电阻（Ｒ）与电容器（Ｃ）相连；该方法包括如下步骤：（１）、首先触发加热隔离控制阀（Ｓ２）和试品阀（Ｖｔ），由温升回路对试品阀（Ｖｔ）进行加热，并调节触发角以得到不同的电流值；（２）、在试品阀阀体温度达到特定的前期温度要求后，导通充电回路对电容器（Ｃ）充电，充到略高于试验电压后断开充电回路的充电电源；（３）、当试品阀达到试验所需的温度时，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；（４）、触发谐振隔离控制阀（Ｓ１），从而在试品阀（Ｖｔ）上建立高电压；（５）、触发试品阀（Ｖｔ），使试品阀中通过过电流脉冲，并使其连续导通，阀中通过衰减的谐振电流振荡波，直到保护跳闸或电容放电完毕。

【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]