專利名稱：：一種直流輸電換流閥故障電流試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)輸電領(lǐng)域，涉及一種直流換流閥試驗方法，尤其涉及一種高壓直流輸電換流閥故障電流試驗方法。
背景技術(shù)：
：隨著高壓i:流輸電技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的逐步推廣，其核心部件——高壓直流輸電換流閥，其工作在電力系統(tǒng)中的可靠性成為系統(tǒng)安全的關(guān)鍵。運行試驗是關(guān)系到高壓直流輸電換流閥設(shè)計和制造水平，提高其可靠性的重要手段。故障電流試驗作為運行試驗的重要組成部分，其主要目的是驗證閥承受短路電流引起的最大電流、電壓和溫度應(yīng)力作用的設(shè)計是正確的。主要包括以下兩種試驗a)后加正壓的單波次故障電流試驗——抑制一個最大幅值的單波次故障電流，從最高溫度開始的，跟著閉鎖發(fā)生的反向和正向電壓，包括任何甩負(fù)荷造成的過電壓。b)無后加正壓的多波次故障電流試驗——在與單波次試驗相同的條件下，直到斷路器跳閘前，繼續(xù)存在多波次故障電流，但不再施加正向電壓，最后一個故障電流波后不再施加電壓。目前國際上普遍采用合成試驗方法來進行直流輸電換流閥的故障電流試驗，ABB公司和西門子公司在進行直流輸電換流閥的故障電流試驗所采用的方法均為大電流回路6脈沖整流橋通過模擬橋臂短路來提供所需的故障電流，諧振高壓回路提供所需的試驗電壓。采用這種試驗方法，試驗對供電系統(tǒng)的沖擊很大，同時要求供電系統(tǒng)具有非常高的短路容量，不利于供電系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定，容易影響該供電系統(tǒng)中其余負(fù)荷的正常運行，同時用于隔離高壓回路和大電流回路的隔離閥將經(jīng)受同試品閥相同的故障電流強度，這極大的降低了試驗裝置的安全行和可靠性，此外通過系統(tǒng)提供的故障電流的電流峰值和持續(xù)時間可調(diào)性差，不靈活。目前國內(nèi)外未見利用此種試驗方法對直流換流閥進行故障電流試驗的技術(shù)專利。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明介紹的故障電流試驗方法首先通過高壓回路和大電流回路6脈沖整流橋?qū)υ嚻愤M行加熱，而后由故障電流回路提供所需的故障電流，故障電流由24個正弦半波按照相應(yīng)的時序疊加而成，此種方法不再需要由6脈沖整流橋所接系統(tǒng)提供故障電流，避免了對系統(tǒng)的短路沖擊，同時由于故障電流有2個及以上半波正弦電流疊加而成，隔離閥承受的電流強度均遠小于試品閥的電流強度，增大試驗裝置的安全性。本發(fā)明提出了一種高壓直流輸電換流閥故障電流試驗方法，其特征在于采用多個相同諧振回路的正弦半波電流疊加產(chǎn)生試品所需的故障電流，來實現(xiàn)高壓直流換流閥的故障電流試驗。依據(jù)本發(fā)明的方法，其試驗步驟如下設(shè)置故障電流回路部分包括n組相同的諧振回路，其中2《n《4，試品閥Vt首先通過高壓回路和大電流整流器進行加熱，使試品工作在穩(wěn)態(tài)最大結(jié)溫后，通過依次觸發(fā)隔離閥V51至隔離閥V5n，來產(chǎn)生n個半波正弦電流，這n個正弦半波電流疊加產(chǎn)生試品所需的故障電流，每個半波正弦電流過零截止后，通過后面的補能回路向電容補充能量，根據(jù)試驗要求的故障電流持續(xù)時間和峰值的不同，諧振回路數(shù)的不同，隔離閥V51至隔離閥V5n的觸發(fā)間隔不同，正弦半波電流幅值不同，諧振回路的半波振蕩周期也不同，在第n個半波正弦電流快要過零前的一時間點，觸發(fā)諧振輔助閥V21，將高壓回路的高電壓施加在試品上，重復(fù)上述故障電流過程，完成三周波的故障電流試驗。本發(fā)明還提出了一種使用上述的方法的試驗電路，主要包括高壓小電流回路、低壓大電流回路和故障電流回路等，其中所述故障電流回路又包括24組相同的諧振回路，該試驗電路的具體連接方式為所述高壓小電流回路的補能回路的一端、電容器C的一端還有電抗器Ll的一端接在一起，電抗器Ll的另一端串接反并聯(lián)的諧振輔助閥V21和V22后與試品閥Vt的陽極相連，試品閥Vt的陰極、電容器和高壓小電流回路的補能回路的另一端連接在一起接地，6脈動整流橋的輸出一端串聯(lián)大電流輔助閥V41后與試品閥Vt的陽極相連，試品閥Vt的陰極與6脈動整流橋的輸出另一端相連并接地，故障電流回路的補能回路的ln端分別與電容器CrlCrn的一端相連，后相對應(yīng)的接到電抗器LrlLrn，電抗器LrlLrn的另一端相對應(yīng)的接到V51V5n的陽極，V51V5n的陰極均連到試品閥Vt的陽極，故障電流回路的補能回路的n+l端與電容器CrlCrn的另一端相連后與試品閥Vt的陰極相連。本發(fā)明的有益效果是1、不再需要很大的系統(tǒng)短路容量來提供故障電流，同時避免了對系統(tǒng)的沖擊；2、由于故障電流由多個半波正弦電流疊加而成，使隔離閥的故障電流強度遠低于試品閥，增加試驗裝置的可靠性和安全性；3、故障電流峰值和持續(xù)時間靈活，可調(diào)。圖1是本發(fā)明的高壓直流換流闊故障電流試驗方法的電路結(jié)構(gòu)原理示意圖2是本發(fā)明的高壓直流換流閥故障電流試驗方法的多波次故障電流試驗觸發(fā)時序圖3是本發(fā)明的高壓直流換流閥故障電流試驗方法的單波次故障電流試驗觸發(fā)時序圖4是依據(jù)本發(fā)明的單波次故障電流試驗方法的流程圖；圖5是依據(jù)本發(fā)明的多波次故障電流試驗方法的流程圖。具體實施例方式高壓直流輸電換流閥故障電流試驗原理電路如圖1,主要包括高壓小電流回路，低壓大電流回路和故障電流回路三部分，其中故障電流回路部分又由24組相同的諧振回路組成。電路的具體連接方式為高壓部分補能回路的一端、電容器C的一端還有電抗器L1的一端接在一起，電抗器Ll的另一端串接反并聯(lián)的諧振輔助閥V21、V22后與試品閥Vt的陽極相連，試品閥Vt的陰極、電容器和高壓部分補能回路的另一端連接在一起接地。6脈動整流橋的輸出一端串聯(lián)大電流輔助閥V41后與試品閥Vt的陽極相連，試品閥Vt的陰極與6脈動整流橋的輸出另一端相連并接地。故障電流部分補能回路的1n端分別與電容器CrlCrn的一端相連，后相對應(yīng)接電抗器LrlLrn，電抗器LrlLrn的另一端相對應(yīng)的接到V51V5n的陽極，V51V5n的陰極均連到試品閥Vt的陽極。故障電流部分補能回路的n+l端與電容器Crl二Crn的另一端相連后與試品閥Vt的陰極相連。假定故障電流回路部分由n(2《n《4)組相同的諧振回路組成，試品閥Vt首先通過高壓回路和大電流整流器進行加熱，使試品工作在穩(wěn)態(tài)最大結(jié)溫后，通過依次觸發(fā)隔離閥V51至V5n，來產(chǎn)生n個半波正弦電流，這n個正弦半波電流疊加產(chǎn)生試品所需的故障電流。每個半波正弦電流過零截止后，通過后面的補能回路向電容補充能量。根據(jù)試驗要求的故障電流持續(xù)時間和峰值的不同，諧振回路數(shù)的不同，V51至V5n的觸發(fā)間隔不同，正弦半波電流幅值不同，諧振回路的半波振蕩周期也不同。在第n個半波正弦電流快要過零前的一時間點，觸發(fā)V21，將高壓回路的高電壓施加在試品上，重復(fù)上述故障電流過程，可完成三周波故障電流試驗。以三個正弦半波疊加為例說明此故障電流試驗方法的實施方式，對于多波次故障電流的各閥觸發(fā)時序如圖2所示，圖4示出了其試驗步驟的流程圖。單波次故障電流的各閥觸發(fā)時序如圖3所示，圖5示出了其試驗步驟的流程圖。表l:高壓直流輸電換流閥故障電流試驗各閥觸發(fā)脈沖范圍<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>此處己經(jīng)根據(jù)特定的示例性實施例對本發(fā)明進行了描述。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在不脫離本發(fā)明的范圍下進行適當(dāng)?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅是例證性的，而不是對本發(fā)明的范圍的限制，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求定義。權(quán)利要求1、一種直流輸電換流閥故障電流試驗方法，其特征在于采用多個相同諧振回路的正弦半波電流疊加產(chǎn)生試品所需的故障電流，來實現(xiàn)高壓直流換流閥的故障電流試驗。2、如權(quán)利要求1所述的方法，其試驗步驟如下設(shè)置故障電流回路部分包括n組相同的諧振回路，其中2《n《4，試品閥Vt首先通過高壓回路和大電流整流器進行加熱，使試品工作在穩(wěn)態(tài)最大結(jié)溫后，通過依次觸發(fā)隔離閥V51至隔離閥V5n，來產(chǎn)生n個半波正弦電流，這n個正弦半波電流疊加產(chǎn)生試品所需的故障電流，每個半波正弦電流過零截止后，通過后面的補能回路向電容補充能量，根據(jù)試驗要求的故障電流持續(xù)時間和峰值的不同，諧振回路數(shù)的不同，隔離閥V51至隔離閥V5n的觸發(fā)間隔不同，正弦半波電流幅值不同，諧振回路的半波振蕩周期也不同，在第n個半波正弦電流快要過零前的一時間點，觸發(fā)諧振輔助閥V21,將高壓回路的高電壓施加在試品上，重復(fù)上述故障電流過程，完成三周波的故障電流試驗。3、一種使用權(quán)利要求1-2的方法的試驗電路，主要包括高壓小電流回路、低壓大電流回路和故障電流回路等，其中所述故障電流回路又包括24組相同的諧振回路，該試驗電路的具體連接方式為所述高壓小電流回路的補能回路的一端、電容器C的一端還有電抗器Ll的一端接在一起，電抗器Ll的另一端串接反并聯(lián)的諧振輔助閥V21和V22后與試品閥Vt的陽極相連，試品閥Vt的陰極、電容器和高壓小電流回路的補能回路的另一端連接在一起接地，6脈動整流橋的輸出一端串聯(lián)大電流輔助閥V41后與試品閥Vt的陽極相連，試品閥Vt的陰極與6脈動整流橋的輸出另一端相連并接地，故障電流回路的補能回路的1n端分別與電容器CrlCrn的一端相連，后相對應(yīng)的接到電抗器LrlLrn，電抗器LrlLrn的另一端相對應(yīng)的接到V51V5n的陽極，V51V5n的陰極均連到試品閥Vt的陽極，故障電流回路的補能回路的n+l端與電容器CrlCrn的另一端相連后與試品閥Vt的陰極相連。全文摘要本發(fā)明所述的直流輸電換流閥故障電流試驗方法首先通過高壓回路和大電流回路6脈沖整流橋?qū)υ嚻愤M行加熱，而后由故障電流回路提供所需的故障電流，故障電流由2～4個正弦半波按照相應(yīng)的時序疊加而成，此種方法不再需要由6脈沖整流橋所接系統(tǒng)提供故障電流，避免了對系統(tǒng)的短路沖擊，同時由于故障電流有2個及以上半波正弦電流疊加而成，隔離閥承受的電流強度均遠小于試品閥的電流強度，增大試驗裝置的安全性。文檔編號G01R31/00GK101446614SQ20081024040公開日2009年6月3日申請日期2008年12月19日優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日發(fā)明者姚廣平,朱家騮,查鯤鵬,溫家良,沖高申請人:中國電力科學(xué)研究院