[发明专利]一种高压直流滤波电容器极性反转试验装置及其试验方法

说明书

本发明公开了一种直流滤波电容器极性反转试验装置及其试验方法，试验装置由试验电源系统、直流反转试验系统、测控系统、接地保护系统组成。试验电源系统内部的变压器两端通过投切开关、整流硅堆连接为电容器提供直流正负极性电压；反转试验系统连接试验电源通过调节电感和电阻，利用电容器自身储能实现电容器不同时间和电压的极性反转；测控系统能够控制装置的开关实现正负极性的循环反转，采集电容器电压和电流等数据；接地保护系统放掉回路的残余电荷，保护系统及人身的安全。本发明试验装置利用直流滤波电容器自身储能的特性，采用大电流整流硅堆实现高电压大电流下的电容器极性反转，反转试验时间能够小于10ms。

技术领域

本发明属于高压直流输电用直流滤波电容器电气试验技术领域，特别涉及一种高压直流滤波电容器极性反转试验装置及其试验方法。

背景技术

高压直流输电具有输电能力强和输电效率高的特点，能实现安全可靠、经济合理的大容量、远距离送电。目前广泛应用于我国的西电东送系统，在更大范围内实现优化资源配置、提高能源效率。高压直流滤波电容器是直流输电系统换流站的重要组成部分，因此高压直流滤波电容器电气试验技术、试验方法的研究工作意义重大。

高压直流滤波电容器试验检测是直流输电系统安全、可靠运行的保证，为此我国制定了高压直流滤波电容器标准《GB/T 20993-2012高压直流输电系统用直流滤波电容器及中性母线冲击电容器》。其中，高压直流滤波电容器试验包括例行试验和型式试验。极性反转试验是型式试验的一个试验项目，试验验证是在运行电压条件下，电容器承受3次极性反转的试验过程，验证其对施加的瞬态正反相试验电压，电容器的内部元器件的耐受能力，试验过程中极易发生电容器的内部元件击穿、内部熔丝动作等故障。

在试验室进行高压直流滤波电容器极性反转试验一般采用试验方法是施加一段时间运行电压后，降低电压至较低试验电压或零然后通过人工或相应开关倒置进行转换。其试验换向时间长，可达1min甚至2min，不能实现换向过程小于10ms；试验损耗能量较多，反转电压较低；没能较好模拟实际工况，降低了试验验证作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压直流滤波电容器极性反转试验装置及其试验方法，以解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种高压直流滤波电容器极性反转试验装置，包括试验电源系统、直流反转试验系统、测控系统及接地保护系统；试验电源系统内部的变压器通过投切开关、整流硅堆连接直流反转试验系统高压端；直流反转试验系统高压端的可调电感L_X和可调电阻R_X连接到系统内的开关和高压整流硅堆组及试品C_X，最终低压端与试验电源低压侧并联；测控系统控制装置的开关通过控制系统的程序实现循环反转，并采集试品C_X的电压和电流；接地保护系统并接于试品两端。

所述的试验电源系统包括试验变压器T、高压整流硅堆组D₃、高压整流硅堆组D₄及保护电阻R_P，试验变压器T一端接地，另一端分别连接投切开关K₃、投切开关K₄，投切开关K₃连接高压整流硅堆组D₃，投切开关K₄连接高压整流硅堆组D₄，高压整流硅堆组D₃和高压整流硅堆组D₄另一端均与保护电阻R_P连接，高压整流硅堆组D₃与高压整流硅堆组D₄电路连接相反，试验变压器T通过高压整流硅堆组D₃、高压整流硅堆组D₄分别提供反向电压、正向电压。