[发明专利]一种高压直流断路器分断试验装置及其试验方法

摘要

本发明涉及一种高压直流断路器分断试验装置及其试验方法，该装置的电抗器L和高压直流断路器串联后分别与高压回路和低压回路并联；高压直流断路器两端并联有旁路开关；机械开关‑全桥模块支路中全桥模块两端并联有保护晶闸管。试验方法通过低压大电流源经隔离晶闸管阀向断路器注入额定电流；由高压小电流源对电容充电，建立初始试验电压，由火花间隙触发高压回路，试验电流经电抗调节后注入断路器中，并关断隔离晶闸管阀，在达到预期分断电流或者最大分断时间时，完成分断，断路器耐受暂态恢复过压和高压回路电容残余电压。本发明能够复现高压直流断路器在实际运行中的电流、电压和热应力，试验等效高，具备可靠检测断路器分断性能的能力。

主权项

1.一种高压直流断路器分断试验装置的试验方法，其特征在于，所述方法用的装置为高压直流断路器分断试验装置，其中所述高压直流断路器包括并联的机械开关‑全桥模块单元支路、全桥模块单元支路和避雷器MOV；所述机械开关‑全桥模块单元支路由机械开关K与全桥模块单元串联组成；所述全桥模块单元支路由串联的全桥模块单元组成；所述试验装置包括高压回路、低压回路、电抗器L和高压直流断路器；所述电抗器L和高压直流断路器串联后分别与高压回路和低压回路并联；所述的高压直流断路器两端并联有旁路开关；所述高压直流断路器机械开关‑全桥模块支路中的全桥模块单元两端并联有保护晶闸管；所述高压回路包括高压小电流源、火花间隙、电容器C2及其辅助回路和二极管阀；所述高压小电流源的正极与火花间隙的一端连接；所述高压小电流源的负极接地；所述火花间隙的另一端与低压回路隔离晶闸管阀的阴极和电抗器L的一端连接；所述电容器C2和二极管阀串联后与高压小电流源并联；电容器C2的辅助回路包括机械开关K1、K2和电阻R；所述的辅助回路并联连接于电容器C2两端；所述电阻R和机械开关K2并联后与机械开关K1串联；所述低压回路包括串联的低压电源、电抗器L1和隔离晶闸管阀；所述低压回路能够创造幅值为1～6kA的额定电流；所述保护晶闸管的两端反并联有二极管；所述全桥模块单元由两相四桥臂构成，且在两相之间并联有电容器C，在电容器C两端并联有电阻；每个桥臂由IGBT以及与其反并联的续流二极管构成；所述方法包括下述步骤：A、试验前，使高压直流断路器的机械开关K处于闭合状态，全桥模块单元所有的IGBT处于导通状态，旁路开关处于分断状态，并通过高压小电流源完成对高压试验回路电容充电；B、低压回路触发隔离晶闸管阀，并通过隔离晶闸管阀向高压直流断路器注入额定电流；C、在高压直流断路器达到热平衡后，通过触发火花间隙引入高压回路，经电抗器L控制注入高压直流断路器电流di/dt，同时高压回路注入电流将强迫隔离晶闸管电流过零后关断，实现高压回路与低压回路的隔离；D、在高压回路注入电流达到高压直流断路器最大分断电流或者达到高压直流断路器允许的最大分断时间时，高压直流断路器分断，通过调整耐受避雷器保护水平电压和高压回路电容C2残余电压，实现与实际工程分断电流和恢复过电压的等效；E、试验完成后，先后闭合高压回路电容器C2的辅助回路中机械开关K1和K2，实现电容器电压的泄放；在进行分断试验之前，使高压直流断路器处于分断状态，闭合旁路开关，触发低压回路隔离晶闸管阀，随后再触发高压回路火花间隙，完成对预期试验电流测试。