[发明专利]一种高压串联晶闸管阀不闭锁过电流试验方法

说明书

技术领域

本发明属于电力技术领域，涉及一种高压串联晶闸管阀不闭锁过电流试验方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。本发明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，由温升回路对试品阀进行加热，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。

本发明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。本发明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是本发明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：10kV/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)。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明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S1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阀试品的试验。