[发明专利]一种直流转换开关避雷器长时间电压耐受试验装置及方法

说明书

本发明公开了一种直流转换开关避雷器长时间电压耐受试验装置，包括直流电源、高压开关、电容器、阻尼电阻器、电抗器以及试品；直流电源的输出端与电容器连接，所述直流电源的输入端连接至工频电源，电容器、高压开关、阻尼电阻器、电抗器以及试品依次串联连接，使之产生低频谐振形成串联回路。本发明通过电容器、阻尼电阻器和电抗器组成的回路产生串联谐振，在试品上产生幅值可调、持续时间可控的方波电压，还原直流转换过程中避雷器承受的过电压工况，得到避雷器的长持续时间电压耐受特性，避免了避雷器因电压耐受特性不满足导致的故障，保证直流转换开关避雷器得到有效考核，具有电压持续时间长、电压幅值与持续时间可调的优点。

技术领域

本发明涉及避雷器试验技术领域，具体涉及一种直流转换开关避雷器长时间电压耐受试验装置及方法。

背景技术

直流系统双极运行期间发生单极闭锁后，健全极通过接地极和大地回路形成单极大地回线运行，此时数千安培的直流电流注入接地极，将影响周边变压器、油气管道的安全运行，应尽快转换为单极金属回线运行，减少单极大地回线运行时间。当故障消除恢复停运极送电时，需将单极金属转为大地回线后方能执行停运极阀组解锁程序。直流转换开关(MRTB、 ERTB)及其振荡回路是实现单极大地和单极金属运行方式转换的关键设备。MRTB的主要作用是将低阻抗的大地回路中的电流转移到阻抗相对较高的金属回路上，而ERTB的主要作用是将金属回路的电流转移到大地回路上。

直流转换开关不能直接开断直流电流，须由辅助回路提供一个振荡电流，实现电流过零开断。直流开关开断后，辅助回路和系统上的残余能量必须通过避雷器释放。避雷器吸收能量很大，单次转换所需能量高达十几至几十MJ，且过电压持续时间非常长，最长达200ms 以上。对直流转换开关避雷器的电压耐受能量要求非常高，但目前各研究院和避雷器生产厂家由于缺少长持续时间电压耐受试验装置，无法针对直流转换开关避雷器开展相应电压耐受试验，导致避雷器运行可靠性无法保证。

因此研发一种直流转换开关避雷器长时间电压耐受试验装置，提出长持续时间电压耐受试验方法，能够有效考核直流转换开关避雷器耐受长持续时间电压的能力，对优化直流转换开关避雷器配置和提高避雷器运行可靠性有着重要的意义，同时对于直流电力系统的安全稳定运行提供了重要的技术支持，带来重大的经济效益。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种直流转换开关避雷器长时间电压耐受试验装置及方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种直流转换开关避雷器长时间电压耐受试验装置，包括直流电源、高压开关、电容器、阻尼电阻器、电抗器以及试品；所述直流电源的输出端与电容器连接，所述直流电源的输入端连接至工频电源，所述电容器、高压开关、阻尼电阻器、电抗器以及试品依次串联连接，使之产生低频谐振形成串联回路。

进一步地，还包括有用于控制试验装置充放电时间和电压的控制单元，所述控制单元一端与直流电源连接，另一端与高压开关连接。

进一步地，还包括有用于检测试品电压和电流信号的测量单元，所述试品并联有分压器，所述试品串联有分流器，所述分压器和分流器均与测量单元连接。

进一步地，所述分压器采用阻容分压器或电阻分压器，所述分流器采用电阻分流器或电流互感器线圈。

进一步地，所述测量单元上还设有用于向上位系统传输测量信号的通讯接口。

进一步地，所述电容器包括若干并联的脉冲电容器单元，所述每一个脉冲电容器单元均串联有用于接入或断开该脉冲电容器单元的刀闸。

进一步地，所述电抗器包括若干串联的电抗器单元，所述每一个电抗器单元均设置有一根抽头。

进一步地，所述阻尼电阻器为可变电阻。

进一步地，所述试品为金属氧化物避雷器比例单元。