[发明专利]一种三电源直流开断合成试验回路及其试验方法

说明书

本发明公开一种三电源直流开断合成试验回路及其试验方法。在电流源与换流源构成常规直流开断试验回路基础上，新增恢复电压源提供等效TRV幅值及其持续作用，按照预设时序控制电流源、换流源和恢复电压源对试品开关提供大电流与高电压，提供等效试验参数的直流开断试验方法，并给出三种三电源结构型式适用于工程需求。相对直接试验方法而言，本发明三电源直流开断合成试验回路结构更加简单；相对单独LC电源直流开断试验而言，本发明三电源直流开断合成试验回路的电容电感成本低，空间体积小；相对两电源LC直流开断试验法而言，本发明三电源直流开断合成试验回路具有直流系统开断等价性，能够满足TRV的幅值和持续时间要求。

技术领域

本发明涉及高压直流开关试验技术领域，特别是涉及一种三电源直流开断合成试验回路及其试验方法。

背景技术

高压直流系统由于无自然过零点，短路故障阻抗小，短路电流上升速度快，导致高压直流断路器仍然是多端柔性直流输电工程发展的技术瓶颈之一。基于有源换流原理的高压直流断路器在中高频换流开断过程中，人工强迫短路电流短时过零，以避免破坏直流系统和维持系统电压，保证直流系统非故障线路端站正常运行，直流断路器的非现场试验电路也成为检验开断性能的重要方式。

然而目前高压直流断路器的试验电路仍然面临着经济性和等价性的难题。由于高压直流开断的直接试验方法往往采用发电机、换流阀与保护装置等设备组成，因此建设成本高，占用试验空间大，系统结构复杂，在型式试验方面使用较多，但该方法不具有普遍适用性。而单独LC电源的直流开断试验法采用高等级预充电电压的大容量电容器和大容量电感组成，无复杂的直流系统配套装置，虽然可直接等效直接试验方法，但高电压大容量电容器与电感仍具有较高建设成本与较大试验空间。另一种由LC电流源和LC换流源组成的两电源直流开断试验方法，采用低电压电流源提供大容量电流，高电压换流源提供反向中高频电流与暂态恢复电压TRV(Transient Recovery Voltage)，在相同电流和电压等级下，由于电流源电压低和换流源中高频振荡放电，电容器和电感相对成本低并且占用空间小，但试验回路总能量低，TRV的幅值和持续时间无法满足直流系统开断等价性。

发明内容

本发明的目的是提供一种三电源直流开断合成试验回路及其试验方法，以解决现有高压直流断路器开断试验方法建设成本高、占用空间大、TRV的幅值和持续时间无法满足直流系统开断等价性的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种三电源直流开断合成试验回路，所述三电源直流开断合成试验回路包括：并联试验装置、辅助开关、时序控制装置和接地装置；所述并联试验装置包括三电源、试品开关、缓冲支路、吸能支路和充电装置；所述三电源包括电流源、换流源和恢复电压源；所述充电装置包括直流电源和高压电源；所述辅助开关包括电流源充电辅助开关、电流源投入辅助开关、换流源投入辅助开关、恢复电压源投入辅助开关、恢复电压源充电辅助开关和换流源充电辅助开关；

其中，所述时序控制装置分别与所述电流源充电辅助开关的控制端、所述电流源投入辅助开关的控制端、所述试品开关的控制端、所述换流源投入辅助开关的控制端、所述恢复电压源投入辅助开关的控制端、所述恢复电压源充电辅助开关的控制端以及所述换流源充电辅助开关的控制端连接；

所述直流电源通过所述电流源充电辅助开关与所述电流源并联；所述电流源通过所述电流源投入辅助开关与所述试品开关并联；所述试品开关分别与所述并联缓冲支路和所述吸能支路并联；所述换流源通过所述换流源投入辅助开关与所述试品开关并联；所述恢复电压源通过所述恢复电压源投入辅助开关与所述换流源并联；所述高压电源通过所述恢复电压源充电辅助开关与所述恢复电压源并联；所述高压电源通过所述换流源充电辅助开关与所述换流源并联；所述接地装置连接于所述并联试验装置的低压侧一端。