[实用新型]一种高压直流输电晶闸管换流阀运行试验用电流源

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压直流输电换流阀的电气试验领域，特别涉及一种高压直流输电晶闸管换流阀运行试验用电流源。

背景技术

随着电力系统高压直流输电工程的发展，大功率晶闸管器件串联的换流阀是直流输电工程换流站的核心，其造价一般占到工程总投资的25％左右，其质量直接影响输变电系统的可靠性。

直流输电工程中，换流阀运行控制角一般在15°左右，如果根据实际工程运行条件来设计试验用电流源，那么所需要的有功功率非常大。目前，试验用电流源，一般使用背靠背直接试验方式，使用短路试验发电机供电，电流源换流变压器的阀侧电压高，要求设备容量大。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高压直流输电晶闸管换流阀运行试验用电流源，它的输出电压低，设备容量小。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的。一种高压直流输电晶闸管换流阀运行试验用电流源，其特征在于，包括：直流电阻，平波电抗器，一次侧并联在电网上的Y/Δ换流变压器和Y/Y换流变压器，Y/Δ换流变压器的二次侧接第一6P整流桥，Y/Y换流变压器的二次侧接第二6P整流桥；所述第一6P整流桥、第二6P整流桥、平波电抗器、直流电阻依次串联，组成主回路；所述第二6P整流桥的一个桥臂由隔离阀和试品阀串联而成。

本实用新型的特点在于：

所述第一、二6P整流桥的控制角为80°～85°；最佳控制角为83.5°。

所述直流电阻的功率为0.1～0.5MW。

上述方案中，电流源以配电网络作为供电电源，采用高触发角度整流运行方式，输出直流电流大而直流电压很低，充分提高了换流变压器阀侧电压的利用率，从而降低了换流变压器和无功补偿的容量要求，减少了有功损耗，节省了设备占地面积和投资。

附图说明

图1为采用本实用新型的高压直流输电晶闸管换流阀运行试验的电路结构图。图中，T1：Y/Δ换流变压器；T2：Y/Y换流变压器；B1：第一6P整流桥1；B2：第二6P整流桥2；L1：平波电抗器；Va1：隔离阀；Vt：试品阀；R：直流电阻。

具体实施方式

以下结合附图及实例对本发明作进一步的详细说明。

参照图1，高压直流输电晶闸管换流阀运行试验用电流源，主要包括：Y/Δ换流变压器T1，Y/Y换流变压器T2，以及依次串联组成主回路的第一6P整流桥B1、第二6P整流桥B2、直流电阻R、平波电抗器L1。Y/Δ换流变压器T1和Y/Y换流变压器T2的一次侧分别并联在电网上，其二次侧分别连接第一6P整流桥B1、第二6P整流桥B2。第二6P整流桥B2的一个桥臂由隔离阀Va1和试品阀Vt串联而成，试品阀Vt的两端并接有电压源，控制电流源和电压源对试品阀Vt进行配合作用，实现高压直流输电晶闸管换流阀运行试验目的。

在直流输电实际工况中，电流从零开始升至额定值或者从额定值降至零前，会出现断续的情况。此时，由于电流的断续，换流阀两端会产生过电压，对阀造成影响。型式试验中断续电流方式就是证明在电流产生断续的时候，换流阀的保护触发系统的功能正常和换流阀阀对直流断续电流有足够耐受能力。换流阀在直流输电运行期间每个周波的电流脉冲的最大数通常为4个，所以为了与实际工况等价，电流源回路采用双6P桥串联。

电流源通过换流变压器将配电网能量转换为阀侧的低电压大电流，通过双6P整流输出的大的直流电流。电流源回路采用零功率方式运行，通过调节触发角α来控制直流电流的大小，触发角接近于90°。这样能够使阀侧电压尽可能多的帮助试品取能，从而大大降低换流变压器的容量需要，并使电流源的有功需求较低。

电流源采用了高角度运行方式，这样主要目的是为了在最小电压下能给最多试品进行试验。根据回路的综合设计，可以选用合适的直流电阻R，来保证回路电流调节的灵敏度和尽可能降低电流源回路的有功消耗。

以容量为10.2MW的电流源为例说明本实用新型中6P整流桥的控制角和直流电阻的选择。容量为10.2MW的电流源中，6P整流桥的阀侧电压U_l＝1000V，电流源的输出电压为U_d，输出电流I_d＝3600A，输出阻抗为R_d，5.1MW换流变压器的短路阻抗X_d＝29.5mΩ，根据公式