專利名稱：一種高壓直流輸電換流閥運(yùn)行試驗(yàn)的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓直流輸電換流閥的電氣試驗(yàn)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓直 流輸電換流閥運(yùn)行試驗(yàn)的合成方法。
背景技術(shù)：
隨著電力系統(tǒng)高壓直流輸電工程的發(fā)展，大功率晶閘管器件串聯(lián)的換流
閥是直流輸電工程換流站的核心，其造價一般占到工程總投資的25%左右， 其質(zhì)量直接影響輸變電系統(tǒng)的可靠性。
換流閥運(yùn)行試驗(yàn)是用于考核換流閥在惡劣工況下運(yùn)行性能的，其基本裝 備相當(dāng)于一個換流站，其技術(shù)要求特殊，技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。在容量較小的情況 下，可以通過背靠背方式對換流閥直接進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)；而隨著單個晶閘管容 量的增大，換流閥的額定參數(shù)也在不斷提高，使用直接試驗(yàn)方式不管從技術(shù) 上還是經(jīng)濟(jì)上都是不現(xiàn)實(shí)的。在這種情況下，試驗(yàn)的合成方法應(yīng)運(yùn)而生。試 驗(yàn)的合成方法之所以能應(yīng)用到換流閥運(yùn)行試驗(yàn)回路，主要是因?yàn)閾Q流閥受電 流和電壓的作用時間不同。在導(dǎo)通期間，換流閥承載電流負(fù)荷，在關(guān)斷期間， 它承受電壓負(fù)荷。在不同的時間間隔，可以由獨(dú)立的電流源和電壓源對換流 閥施加不同的負(fù)荷，從而降低對試驗(yàn)設(shè)備容量的要求。試驗(yàn)的合成方法關(guān)鍵 在于不影響換流闊性能考核等價性的情況下，節(jié)省了試驗(yàn)設(shè)備的容量。 一般 情況下，使用電流源先起動，然后起動電壓源的方式進(jìn)行合成，這種合成方 法要求的電流源容量較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高壓直流輸電晶閘管閥運(yùn)行試驗(yàn)的合成方 法，它能夠保持電壓源容量不變的情況下，既能夠滿足試驗(yàn)要求，又能夠大 幅降低電流源的容量，從而降低試驗(yàn)設(shè)備費(fèi)用。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明是采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的 一種高壓 直流輸電換流閥運(yùn)行試驗(yàn)的合成方法，其特征在于，先啟動電壓源工作，試 品換流閥和電流源的輔助閥上的各個高電位板進(jìn)行取能，投入電流源工作， 進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)的合成。
上述技術(shù)方案的進(jìn)一步特點(diǎn)在于電壓源運(yùn)行3 5個工頻周期之后，投 入電流源工作。
本發(fā)明的合成方法，先啟動電壓源工作，運(yùn)行幾個工頻周期之后，試品 換流閥和電流源的輔助閥上的各個高電位板能夠進(jìn)行充分取能，然后投入電 流源工作，較低輸出電壓的電流源能夠正常工作，進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)的合成。由 于采用較低輸出電壓的電流源，其輸出電壓約為傳統(tǒng)電流源輸出電壓的四分 之一到三分之一，因此，相同條件下，本發(fā)明使用的電流源的容量僅為傳統(tǒng) 電流源的四分之一到三分之一，試驗(yàn)設(shè)備費(fèi)用大幅降低。


圖l為具有電流源電路結(jié)構(gòu)的換流閥運(yùn)行試驗(yàn)電氣結(jié)構(gòu)圖，圖中Tl: 第一變壓器；T2:第二變壓器；Bl:第一整流橋；B2:第二整流橋；L: 電流源主回路電感；R:電流源主回路電阻；Val:隔離閥；Vt:試品換流閥。
圖2為具有電壓源電路結(jié)構(gòu)的換流閥運(yùn)行試驗(yàn)電氣結(jié)構(gòu)圖，圖中Cl: 充電電容器；Cs:振蕩電容器；Ll:換相電感；L2:反向充電電抗器；L3:
充電電抗器；Va2:第二輔助閥；Va3:第三輔助閥；Va4:第四輔助閥；Va5: 第五輔助閥；Vt:試品換流閥。
圖3為換流閥運(yùn)行試驗(yàn)的脈沖時序圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
參照圖1，高壓直流輸電換流閥運(yùn)行試驗(yàn)中，電流源采用零功率運(yùn)行的
12脈波整流橋，傳統(tǒng)電流源的每一個橋臂電壓為4000V左右，原因在于試 品橋臂串接有隔離閥Val (由IO個晶閘管串接而成)和試品換流閥(由6個 晶閘管串接而成)，而每個晶閘管對應(yīng)一個高電位板進(jìn)行取能，取能電壓大約200-250V，只有當(dāng)每個晶閘管對應(yīng)的高電位板儲能后，在觸發(fā)脈沖和正向電 壓下作用下才能導(dǎo)通。本發(fā)明采用的電流源的每一個橋臂的電壓約為iooov， 因此該電流源不能直接投入換流閥運(yùn)行試驗(yàn)中，但是在滿足試驗(yàn)所需同等電 流的條件下，該電流源的容量小，設(shè)備造價低。
參照圖2，高壓直流輸電換流閥運(yùn)行試驗(yàn)中，電壓源包括6P整流橋， 6P整流橋正極、負(fù)極輸出端之間依次串接有充電電抗器L3、充電電容器CL; 充電電容器CL的正極、負(fù)極端依次第二輔助閥Va2、反向充電電抗器L2、 第三輔助閥Va3、換相電感L1，串接試品換流閥Vt后，構(gòu)成試品換流閥Vt 的通流回路；第三輔助閥Va3兩端反向并接有第四輔助閥Va4，反向充電電 抗器L2與第三輔助閥Va3的公共節(jié)點(diǎn)和充電電容器CL的負(fù)極之間串接有振 蕩電容器Cs，第二輔助閥Va2與反向充電電抗器L2的公共節(jié)點(diǎn)連接有第五 輔助閥Va5的正極，第五輔助閥Va5的負(fù)極與充電電容器CL的負(fù)極(即電 壓源地)連接。
參照圖3，說明電壓源協(xié)助電流源的工作過程。電壓源協(xié)助電流源工作， 主要表現(xiàn)在試品橋臂上的隔離閥Val和試品換流閥Vt中的高電位板如何進(jìn) 行取能。上述高電位板取能可以分為兩個階段， 一個是啟動階段， 一個是運(yùn) 行階段。
啟動階段啟動電壓源，在第一個周期內(nèi)解鎖電壓源的第二輔助閥Va2 和第三輔助閥Va3的觸發(fā)脈沖，電壓源的電壓經(jīng)過振蕩，在試品換流閥Vt 兩端出現(xiàn)了正向電壓，幅值大約為4000V，這個能量能夠滿足試品換流閥Vt 的高電位板取能，隨后經(jīng)過幾個(本實(shí)施例為4個)工頻周期，將進(jìn)入運(yùn)行 階段。本實(shí)施例中，電壓源比電流源提前5個工頻周期啟動， 一方面給試品 換流閥Vt的高電位板取能，另一方面，后4個工頻周期也給隔離閥Val的 高電位板取能。隔離閥Val的高電位板取能原理如下對電壓源來說隔離閥 Val和試品換流閥Vt是兩個反并聯(lián)關(guān)系，在后4個工頻周期中，當(dāng)試品換流閥Vt電壓為正向時，隔離閥Val電壓是反向，當(dāng)試品換流閥Vt電壓為反向 時，隔離閥Val電壓是正向，此時隔離閥Val的高電位板取得能量。 一般情 況下，電壓源運(yùn)行3 5個工頻周期之后，投入電流源比較穩(wěn)定；當(dāng)然，電壓 源與電流源的啟動間隔時間越長，投入電流源越穩(wěn)定。
運(yùn)行階段解鎖電流源觸發(fā)脈沖，啟動電流源，試品橋臂上的隔離閥Val 和試品換流閥Vt均可正常開通，電流源可正常啟動。電流源成功啟動之后， 在運(yùn)行試驗(yàn)狀態(tài)下，電流源試品橋臂上的高電位板每個工頻周期仍然需要取 能，電壓源一直保持運(yùn)行，試品橋臂上的高電位板取能則利用了電壓源每個 工頻周期的電壓反轉(zhuǎn)過程(dv/dt)取得能量。因?yàn)榇藭r主要是補(bǔ)充能量，在 運(yùn)行狀態(tài)下，電壓源輸出電壓最低大約2000V就可以保持整個試驗(yàn)的連續(xù)運(yùn) 行。
權(quán)利要求
1、一種高壓直流輸電換流閥運(yùn)行試驗(yàn)的合成方法，其特征在于，先啟動電壓源工作，試品換流閥和電流源的輔助閥上的各個高電位板進(jìn)行取能，然后投入電流源工作，進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)的合成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓直流輸電換流閥運(yùn)行試驗(yàn)的合成方 法，其特征在于，所述電壓源運(yùn)行3 5個工頻周期之后，投入電流源工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及高壓直流輸電換流閥的電氣試驗(yàn)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓直流輸電換流閥運(yùn)行試驗(yàn)的合成方法。它的步驟如下先啟動電壓源工作，試品換流閥和電流源的輔助閥上的各個高電位板進(jìn)行取能，然后投入電流源工作，進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)的合成；最好是電壓源運(yùn)行3～5個工頻周期之后，投入電流源工作。
文檔編號G01R31/26GK101452045SQ20081023650
公開日2009年6月10日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者任軍輝, 樸 劉, 周會高, 偉 孫, 尚金誠, 張萬榮, 李賓賓, 安 王, 胡治龍, 釩 許, 賈一凡, 虎 那, 軍 鄭, 超 黃 申請人:中國西電電氣股份有限公司