[发明专利]晶闸管投切电容器高压阀试验装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于测量测试技术领域，涉及一种晶闸管投切电容器(TSC)高压阀试验装置，还涉及利用该装置进行TSC阀过电流试验和运行试验的方法。

背景技术

随着灵活交流输电技术在电力系统中应用的逐步推广，其核心部件——大功率高压串联晶闸管阀的可靠性成为系统安全的关键。由于灵活交流输电装置普遍具有电压高、电流大、容量大的特点，在试验环境中构建同实际运行工况相同的全载电路进行试验具有较高难度。晶闸管投切电容器(TSC)装置是一种重要的灵活交流输电设备，主要应用于电力系统的无功补偿中，其核心部件称作TSC阀，也称TSC高压阀，是一种晶闸管阀，该TSC阀由反并联的一个正向阀与一个反向阀组成。在正常运行状态中，由于是投切操作，晶闸管阀在电流过零点触发，晶闸管阀不承受电压应力；但在故障阻断状态下，由于阀电流的消失，阀将承受系统电压与电容器电压的共同作用，其最大电压可达2倍的系统工作电压，考虑过冲的影响其典型值为2.13倍的系统峰值电压，随着时间的推移，该电压应力将会由于电容器的放电而逐渐减小。TSC阀运行试验和过电流试验的目的就是验证其对于长时运行工况和故障工况下的最大电流、电压和温度应力作用的设计是正确的。限于试验容量的提供，目前普遍采用合成试验的方法进行TSC阀的运行试验和过电流试验，其基本思想是采用多套电源系统分别为TSC阀提供长时运行电流、故障过电流和高电压强度，即现有晶闸管投切电容器高压阀试验装置不能兼顾TSC高压阀的运行试验和过电流试验，而是采用两套独立的试验装置分别实现运行试验和过电流试验的试验目的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可兼顾晶闸管投切电容器(TSC)高压阀运行试验和过电流试验要求的试验装置；同时本发明还提供一种利用该装置进行TSC阀过电流试验和运行试验的方法。

为解决上述技术问题，本发明晶闸管投切电容器高压阀试验装置包括两个直流电压源，分别为大电流直流电压源和高电压直流电压源，其主要功能是补充试验所需能量；六个辅助阀，分别为大电流电源控制阀、高电压电源控制阀、反并联的正向大电流振荡辅助阀和反向大电流振荡辅助阀、反并联的正向高电压振荡辅助阀和反向高电压振荡辅助阀；两个电容器，分别为大电流振荡电容器和高电压振荡电容器；两个电抗器，分别为大电流振荡电抗器和高电压振荡电抗器。其中大电流振荡电容器与大电流振荡电抗器、高电压振荡电容器与高电压振荡电抗器构成了两个相对独立的振荡电路。

大电流直流电压源、大电流电源控制阀、大电流振荡电容器、大电流振荡电抗器、反并联的正向大电流振荡辅助阀和反向大电流振荡辅助阀构成被试阀的相对独立的强度供应系统。其中，大电流直流电压源的正极输出接大电流电源控制阀的阳极，大电流电源控制阀的阴极分两路，一路串接大电流振荡电容器后接大电流直流电压源的负极，另一路串接大电流振荡电抗器后与反并联的正向大电流振荡辅助阀和反向大电流振荡辅助阀相连，反并联的正向大电流振荡辅助阀和反向大电流振荡辅助阀串接试品阀后与大电流直流电压源的负极相连；高电压直流电压源、高电压电源控制阀、高电压电源控制阀、高电压振荡电抗器、反并联的正向高电压振荡辅助阀和反向高电压振荡辅助阀构成试品阀的另一相对独立的强度供应系统。其中，高电压直流电压源的正极输出接高电压电源控制阀的阳极，高电压电源控制阀的阴极分两路，一路串接高电压振荡电容器后接高电压直流电压源的负极，另一路串接高电压振荡电抗器后与反并联的正向高电压振荡辅助阀和反向高电压振荡辅助阀相连，反并联的正向高电压振荡辅助阀和反向高电压振荡辅助阀串接试品阀后与高电压直流电压源的负极相连。