專利名稱：一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置。背景技術(shù)：
[0002]隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和電力工業(yè)的快速發(fā)展，高壓直流輸電因其送電距離遠(yuǎn)，送電容量大，控制靈活和調(diào)度方便等優(yōu)點(diǎn)，成為電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵工程之一。因此，高壓直流輸電換流閥的研制也飛速發(fā)展，從今年開(kāi)始到以后的一段時(shí)間內(nèi)，高壓直流換流閥試驗(yàn)的也日益增多。在換流閥絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目中，由于換流閥晶閘管的特性，使單閥的交流耐壓有著與一般開(kāi)關(guān)類產(chǎn)品不同的要求15s耐壓時(shí)需要在施加主工頻電壓外，還要施加一個(gè)負(fù)極性的直流電壓，形成一個(gè)有負(fù)偏置的交流電壓，并且在15s耐壓結(jié)束后，要將交流電壓降低到 30min耐壓值，同時(shí)要將直流電壓降到零并接地后，才開(kāi)始30min交流耐壓并進(jìn)行局部放電測(cè)量(GB/20990. 1-2007)或在最后Imin進(jìn)行局部放電測(cè)量(IEC60700-1 :2008)。30min交流耐壓與開(kāi)關(guān)類工頻耐壓試驗(yàn)的差別不大，但15s耐壓試驗(yàn)和耐壓后直流接地時(shí)平時(shí)試驗(yàn)時(shí)幾乎沒(méi)有接觸過(guò)的。標(biāo)準(zhǔn)上雖然規(guī)定了上述具體的試驗(yàn)要求，但是沒(méi)有給出具體的試驗(yàn)方法。
實(shí)用新型內(nèi)容[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，以解決換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)技術(shù)問(wèn)題。[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案[0005]一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，包括工頻電壓源、工頻電壓測(cè)量單元、局部放電測(cè)量單元、直流電壓源、直流電壓測(cè)量單元、電容、斷路器和換流閥；工頻電壓源的高壓端經(jīng)工頻電壓測(cè)量單元的高壓端、局部放電測(cè)量單元的高壓端和換流閥的陽(yáng)極相連，直流電壓源的高壓端經(jīng)直流電壓測(cè)量單元的高壓端和電容和斷路器的高壓端與換流閥的陰極連接；工頻電壓測(cè)量單元、局部放電測(cè)量單元、直流電壓源、直流電壓測(cè)量單元、電容和斷路器的另一端均接地。[0006]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述工頻電壓源包括工頻試驗(yàn)變壓器TT1和保護(hù)電阻RP1，工頻試驗(yàn)變壓器TT1的高壓繞組一端接地，另一 端串聯(lián)保護(hù)電阻RP1，保護(hù)電阻Rpi 的另一端連接工頻電壓測(cè)量單元的高壓端。[0007]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述工頻電壓測(cè)量單元包括交流電容分壓器和數(shù)字電壓表VM1，工頻電壓測(cè)量單元一端連接工頻電壓源的保護(hù)電阻Rpi的出線端，另一端接地。[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述交流電容分壓器包括串聯(lián)的高壓臂電容C1和低壓臂電容C2。[0009]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述局部放電測(cè)量單元包括耦合電容Ce、耦合裝置⑶和局部放電測(cè)量?jī)xMI ;耦合電容Ce 一端連接工頻電壓測(cè)量單元的高壓端，另一端與連接有局部放電測(cè)量?jī)xMI的耦合裝置CD串聯(lián)。[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述直流電壓源為包括工頻試驗(yàn)變壓器TT2和與工頻試驗(yàn)變壓器TT2的高壓繞組一端依次串聯(lián)的串聯(lián)保護(hù)電阻Rp2和硅堆D ;工頻試驗(yàn)變壓器TT2的高壓繞組另一端接地。[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述直流電壓測(cè)量單元由直流電阻分壓器和直流數(shù)字電壓表VM2組成，直流電壓測(cè)量單元一端連接直流電壓源，另一端接地；直流電阻分壓器包括串聯(lián)的高壓臂電阻Rl和低壓臂電阻R2。[0012]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述斷路器為帶遠(yuǎn)程控制的斷路器S，斷路器S與電容并聯(lián)。[0013]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述換流閥的兩端連接有標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器G。[0014]本實(shí)用新型進(jìn)一步的改進(jìn)在于，所述直流電壓源為一個(gè)直流電壓發(fā)生器DG。[0015]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型一種換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，設(shè)計(jì)合理，布局簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，由于加入了斷路器S，且采用了遠(yuǎn)程控制裝置，使整個(gè)試驗(yàn)回路運(yùn)行安全性得到了保證。通過(guò)合理選擇電容C的值，本實(shí)用新型能夠滿足從±1100kV 及以下?lián)Q流閥單閥交流耐壓和局部放電測(cè)量試驗(yàn)的要求。并且經(jīng)試驗(yàn)證明，完全滿足 IEC60700-1 2008標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于單閥交流耐壓和局部放電測(cè)量試驗(yàn)的要求。
[0016]圖1是本實(shí)用新型試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中直流電壓源采用第一種方法；采用第二種方法的試驗(yàn)裝置與之相比，僅在直流電壓源不同，其余均相同，在此不作重復(fù)敘述。[0017]附圖標(biāo)記的說(shuō)明[0018]I一工頻電壓源；2—工頻電壓測(cè)量單元；3—局部放電測(cè)量單元；4一直流電壓源； 5—直流電壓測(cè)量單元；6—電容；7—斷路器。
具體實(shí)施方式
[0019]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。[0020]請(qǐng)參閱圖1所示，本實(shí)用新型一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，包括工頻電壓源1、工頻電壓測(cè)量單元2、局部放電測(cè)量單元3、直流電壓源4、直流電壓測(cè)量單元5、電容6、斷路器7和單閥試品TO ;工頻電壓源I的高壓端經(jīng)工頻電壓測(cè)量單元2的高壓端、局部放電測(cè)量單元3的高壓端和單閥試品TO的陽(yáng)極相連，直流電壓源4的高壓端經(jīng)直流電壓測(cè)量單元5的高壓端和電容6和斷路器7的高壓端與單閥試品TO的陰極連接；每一單元的另一端均接地。[0021]工頻電壓源I包括工頻試驗(yàn)變壓器TT1和保護(hù)電阻RP1，工頻試驗(yàn)變壓器TT1的高壓繞組一端接地，另一端串聯(lián)保護(hù)電阻Rpi，保`護(hù)電阻Rpi的另一端連接工頻電壓測(cè)量單元2 的高壓端。工頻試驗(yàn)變壓器TT1用于單閥交流耐壓及局部放電所需的工頻高電壓，保護(hù)電阻Rpl用來(lái)限制被試換流閥擊穿情況下產(chǎn)生的大電流對(duì)工頻試驗(yàn)變壓器TT1的損傷。[0022]工頻電壓測(cè)量單元2包括交流電容分壓器和數(shù)字電壓表VM1,工頻電壓測(cè)量單元2一端連接工頻電壓源I的保護(hù)電阻Rpi的出線端，另一端接地。交流電容分壓器由高壓臂電容仏和低壓臂電容C2串聯(lián)組成，交流電容分壓器的作用是測(cè)量試驗(yàn)時(shí)的工頻高電壓，數(shù)字電壓表VM1的作用是顯示所測(cè)量的工頻高電壓的電壓值。[0023]局部放電測(cè)量單兀3包括稱合電容Ce、稱合裝置⑶和局部放電測(cè)量?jī)xMI。稱合電容Ce 一端連接工頻電壓測(cè)量單元2的高壓端，另一端與連接有局部放電測(cè)量?jī)xMI的耦合裝置CD串聯(lián)，耦合裝置CD再通過(guò)電纜將測(cè)得的信號(hào)傳給局部放電測(cè)量?jī)xMI。耦合電容Ce 和耦合裝置CD均為電容，用于將回路中的局部放電信號(hào)進(jìn)行采集，并傳給局部放電測(cè)量?jī)x MI。局部放電測(cè)量?jī)xMI的作用就是測(cè)量及顯示局部放電量。試驗(yàn)前通過(guò)一個(gè)連接在單閥試品TO兩端的標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器G在單閥試品TO上產(chǎn)生一個(gè)所需的標(biāo)準(zhǔn)脈沖來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。[0024]直流電壓源4可由兩種方法實(shí)現(xiàn)，一種方法包括工頻試驗(yàn)變壓器TT2和與工頻試驗(yàn)變壓器TT2的高壓端依次串聯(lián)的串聯(lián)保護(hù)電阻Rp2和整流硅堆D。工頻試驗(yàn)變壓器TT2用于產(chǎn)生工頻高壓，保護(hù)電阻Rp2起限流作用，整流硅堆D用于將產(chǎn)生的工頻電壓整流成直流電壓；另一種方法是直接采用一個(gè)直流電壓發(fā)生器DG實(shí)現(xiàn)直流電壓的產(chǎn)生。[0025]直流電壓測(cè)量單元5由直流電阻分壓器和直流數(shù)字電壓表VM2組成，直流電壓測(cè)量單元5 —端連接直流電壓源4，另一端接地。直流電阻分壓器由高壓臂電阻R1和低壓臂電阻R2串聯(lián)組成，直流電阻分壓器的作用是測(cè)量試驗(yàn)時(shí)的直流高電壓，直流數(shù)字電壓表VM2 的作用是顯示所測(cè)量的工頻高電壓的電壓值。[0026]電容6為一大電容C,電容C的值很大,與試品TO構(gòu)成分壓關(guān)系。一方面能夠減小到達(dá)直流側(cè)的交流電壓值，從而保護(hù)了直流單元，另一方面通過(guò)減小交流電壓，同時(shí)達(dá)到了減小紋波的作用，使直流單元的紋波小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的3%。如果直流電源是采用第一種方法實(shí)現(xiàn)，此電容同時(shí)也可以減小整流后的直流紋波，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。此外電容C還要能夠經(jīng)受帶35kV直流電壓時(shí)突然接地的嚴(yán)酷考驗(yàn)，以便能夠迅速使直流單元在15s耐壓結(jié)束后能夠迅速退出回路。[0027]斷路器7為帶遠(yuǎn)程控制的斷路器S，斷路器S和電容C并聯(lián)；斷路器S的作用是在直流退電直接將直流側(cè)接地，完成回路的變化，以便進(jìn)行下來(lái)的長(zhǎng)時(shí)間耐壓和局部放電測(cè)量。[0028]使用本實(shí)用新型進(jìn)行單閥交流耐壓和局部放電試驗(yàn)時(shí)，首先將交流電壓和直流電壓同時(shí)加到15s耐壓的電壓值。應(yīng)該注意的是由于工頻電壓源I和直流電壓源4分別接在試品TO的陽(yáng)極和陰極，所以按要求的負(fù)偏置電壓應(yīng)在直流側(cè)施加相同值的正極性電壓，以使得對(duì)于試品TO來(lái)說(shuō)其兩端的直流壓差是一個(gè)負(fù)偏置電壓。15s耐壓結(jié)束后，先降低交流電壓，在交流電壓快達(dá)到長(zhǎng)時(shí)耐壓和局部放電測(cè)量電壓時(shí)再降低直流側(cè)電壓到零并分閘， 此時(shí)由于電容C值和電阻分壓器R1的阻值很大，直流側(cè)電壓衰減很慢，仍有很高電壓。然后通過(guò)控制斷路器S合閘，將直流側(cè)強(qiáng)行接地，直流側(cè)電壓很快到零，此時(shí)設(shè)置好局部放電測(cè)量?jī)xMI便可以進(jìn)行局部放電試驗(yàn)。[0029]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下， 還可以作出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括工頻電壓源(I)、工頻電壓測(cè)量單元(2)、局部放電測(cè)量單元(3)、直流電壓源(4)、直流電壓測(cè)量單元(5)、電容(6)、斷路器(7)和換流閥；工頻電壓源(I)的高壓端經(jīng)工頻電壓測(cè)量單元(2)的高壓端、局部放電測(cè)量單元(3)的高壓端和換流閥的陽(yáng)極相連，直流電壓源(4)的高壓端經(jīng)直流電壓測(cè)量單元(5)的高壓端和電容(6)和斷路器(7)的高壓端與換流閥的陰極連接；工頻電壓測(cè)量單元(2)、局部放電測(cè)量單元(3)、直流電壓源(4)、直流電壓測(cè)量單元(5)、電容(6)和斷路器(7)的另一端均接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述工頻電壓源(I)包括工頻試驗(yàn)變壓器TT1和保護(hù)電阻Rpi，工頻試驗(yàn)變壓器TT1的高壓繞組一端接地，另一端串聯(lián)保護(hù)電阻RP1，保護(hù)電阻Rpi的另一端連接工頻電壓測(cè)量單元(2)的高壓端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述工頻電壓測(cè)量單元(2 )包括交流電容分壓器和數(shù)字電壓表VM1，工頻電壓測(cè)量單元(2 ) —端連接工頻電壓源(I)的保護(hù)電阻Rpi的出線端，另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述交流電容分壓器包括串聯(lián)的高壓臂電容C1和低壓臂電容C2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述局部放電測(cè)量單元(3)包括耦合電容Ce、耦合裝置CD和局部放電測(cè)量?jī)xMI ;耦合電容Ce一端連接工頻電壓測(cè)量單元(2)的高壓端，另一端與連接有局部放電測(cè)量?jī)xMI的耦合裝置CD串聯(lián)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述直流電壓源(4)包括工頻試驗(yàn)變壓器TT2和與工頻試驗(yàn)變壓器TT2的高壓繞組一端依次串聯(lián)的串聯(lián)保護(hù)電阻Rp2和硅堆D ;工頻試驗(yàn)變壓器TT2的高壓繞組另一端接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述直流電壓測(cè)量單元(5)由直流電阻分壓器和直流數(shù)字電壓表VM2組成，直流電壓測(cè)量單元(5)—端連接直流電壓源(4)，另一端接地；直流電阻分壓器包括串聯(lián)的高壓臂電阻Rl和低壓臂電阻R2。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述斷路器(7)為帶遠(yuǎn)程控制的斷路器S，斷路器S與電容(6)并聯(lián)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述換流閥的兩端連接有標(biāo)準(zhǔn)脈沖發(fā)生器G。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述直流電壓源(4)為一個(gè)直流電壓發(fā)生器DG。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于換流閥非對(duì)稱加壓的試驗(yàn)裝置，包括工頻電壓源、工頻電壓測(cè)量單元、局部放電測(cè)量單元、直流電壓源、直流電壓測(cè)量單元、電容、斷路器和單閥試品；工頻電壓源的高壓端經(jīng)工頻電壓測(cè)量單元的高壓端、局部放電測(cè)量單元的高壓端和單閥試品的陽(yáng)極相連，直流電壓源的高壓端經(jīng)直流電壓測(cè)量單元的高壓端和電容和斷路器的高壓端與單閥試品的陰極連接；每一單元的另一端均接地。本實(shí)用新型保證了整個(gè)試驗(yàn)回路運(yùn)行的安全性。合理選擇電容C的值，能夠滿足從±1100kV及以下?lián)Q流閥單閥交流耐壓和局部放電測(cè)量試驗(yàn)的要求。經(jīng)試驗(yàn)證明，完全滿足IEC60700-12008標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于單閥交流耐壓和局部放電測(cè)量試驗(yàn)的要求。
文檔編號(hào)G01R31/12GK202870244SQ20122050523
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者李博, 李強(qiáng), 張小勇, 黨原, 周敏剛, 陳楠, 楊濤 申請(qǐng)人:中國(guó)西電電氣股份有限公司