專利名稱：一種用于檢測(cè)高壓直流輸電換流閥電阻的試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種用于檢測(cè)高壓直流輸電換流閥電阻的試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
如今以晶閘管串聯(lián)技術(shù)為基礎(chǔ)的高壓直流輸電技術(shù)在世界范圍內(nèi)快速發(fā)展，特別是在我國(guó)地域廣闊、一次能源分布不均衡大背景中得到了大規(guī)模的應(yīng)用，在大容量、遠(yuǎn)距離輸電及大規(guī)模電網(wǎng)互聯(lián)方面展現(xiàn)了技術(shù)優(yōu)勢(shì)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著直流輸電電壓、輸送容量的進(jìn)一步提高，直流輸電系統(tǒng)在電網(wǎng)中扮演的角色愈發(fā)重要，其安全可靠性的意義變尤為突出。直流換流閥，作為直流輸電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，保證其運(yùn)行安全可靠性顯得首當(dāng)其中。因此，直流換流閥在生產(chǎn)過(guò)程中就應(yīng)該切實(shí)注意考核用于組裝的各元部件性能，確 認(rèn)各部件能夠滿足實(shí)際運(yùn)行時(shí)要求，保證生產(chǎn)質(zhì)量。阻尼回路在晶閘管閥中起著動(dòng)態(tài)均壓的作用，其中的阻尼電阻便是直流換流閥關(guān)鍵元部件之一。在工作中，阻尼電阻會(huì)頻繁受到脈沖電流的沖擊，因此其經(jīng)受脈沖功率的能力是其重要考核的特性。由于晶閘管閥電壓高，電流大，如在實(shí)際工況中檢驗(yàn)阻尼電阻的性能，所需試驗(yàn)設(shè)備成本高，建設(shè)難度大，經(jīng)濟(jì)性差。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供一種用于檢測(cè)高壓直流輸電換流閥電阻的試驗(yàn)裝置，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活，經(jīng)濟(jì)適用。本實(shí)用新型提供的一種用于檢測(cè)高壓直流輸電換流閥電阻的試驗(yàn)裝置，其改進(jìn)之處在于，所述試驗(yàn)裝置包括電源電路、諧振電路、升壓整流電路、施壓電路和試品電路；所述電源電路為整個(gè)裝置供電；所述諧振電路將電流傳給所述升壓整流電路進(jìn)行整流，整流后的電流供給所述試品電路；所述施壓電路給所述試品電路的晶閘管兩端施加反向電壓。其中，所述試品電路包括阻尼電容C、電阻Rl和晶閘管；所述阻尼電容C與電阻Rl串聯(lián)后與所述晶閘管并聯(lián)。其中，所述電源電路包括三相交流電源和三相不可控整流電路；所述三相交流電源通過(guò)所述三相不可控整流電路整流。其中，所述諧振電路包括逆變電路、諧振電感和諧振電容；所述逆變電路輸入端與所述三相不可控整流電路輸出端連接，所述逆變電路輸出端通過(guò)串聯(lián)的諧振電感和諧振電容與所述高壓升壓電路連接。其中，所述升壓整流電路包括變壓器和整流電路；所述變壓器副邊與所述整流電路輸入端連接，所述變壓器原邊與所述串聯(lián)的諧振電感和諧振電容連接；所述整流電路的輸出端與所述施壓電路連接。其中，所述施壓電路包括二極管、電阻R2、IGBT和直流源；所述IGBT與所述直流源串聯(lián)構(gòu)成IGBT支路后與所述二極管并聯(lián)；所述IGBT支路和所述二極管支路之間設(shè)有所述電阻Rl ;所述施壓電路與所述試品電路連接。其中，所述逆變電路為H橋結(jié)構(gòu)，每個(gè)橋臂包括上下兩個(gè)IGBT模塊，每個(gè)IGBT模塊包括反并聯(lián)的IGBT和二極管。其中，所述整流電路為全橋整流電路。其中，所述三相不可控整流電路輸出端并聯(lián)設(shè)置電容Cd，所述電容Cd與所述逆變電路并聯(lián)。與現(xiàn)有技術(shù)比，本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型等效模擬阻尼電阻在實(shí)際工況承受的電流沖擊和消耗的功率，該試驗(yàn)裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活，操控便捷，參數(shù)調(diào)節(jié)方便，能夠滿足穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)下的試驗(yàn)要求?！け緦?shí)用新型諧振電流正弦化，處于斷續(xù)模式，具有零電流開(kāi)通和關(guān)斷的軟開(kāi)關(guān)特性，開(kāi)關(guān)損耗大大降低，裝置效率高；本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)較高的重復(fù)頻率，以及運(yùn)行中頻率的切換。

圖I為本實(shí)用新型提供的用于檢測(cè)高壓直流輸電換流閥電阻的試驗(yàn)裝置電路拓?fù)鋱D。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。如圖I所示，為本實(shí)用新型提供的電路拓?fù)鋱D。試驗(yàn)裝置包括電源、諧振電路、高壓升壓整流電路和試品電路；電源電路為整個(gè)裝置供電；電源電路通過(guò)諧振電路產(chǎn)生類似正弦的穩(wěn)態(tài)諧振電流，諧振電流經(jīng)過(guò)高壓升壓整流電路后轉(zhuǎn)化為恒定的電流輸出，能對(duì)試品電路進(jìn)行試驗(yàn)。本實(shí)用新型的電源為三相交流電源。電源電路包括三相交流電源和三相不可控整流電路，其三相不可控整流電路將三相交流電整流并輸出。本實(shí)用新型的諧振電路包括逆變電路和串聯(lián)的諧振電感和諧振電容；逆變電路輸入端與三相不可控整流電路輸出端連接；逆變電路輸出端其一端通過(guò)串聯(lián)的諧振電感k和諧振電容(；與升壓整流電路中的變壓器原邊一端連接，其另一端直接與變壓器原邊另一端連接。諧振逆變電路為H橋結(jié)構(gòu)，每個(gè)橋臂包括上下兩個(gè)IGBT模塊，每個(gè)IGBT模塊包括反并聯(lián)的IGBT和二極管。本實(shí)用新型設(shè)置一個(gè)電容Cd，其并聯(lián)在三相不可控整流電路和逆變電路之間，三相交流電壓經(jīng)過(guò)整流橋轉(zhuǎn)化直流電壓給電容Cd充電，該電容Cd起到一個(gè)支撐電壓的作用。這樣，三相不可控整流橋部分就可等效為一個(gè)恒壓源，給逆變電路供電。本實(shí)用新型的升壓整流電路包括變壓器和整流電路；變壓器副邊與整流電路輸入端連接，整流電路的輸出端與施壓電路連接。變壓器原邊與諧振電路輸出端連接。其中整流電路為全橋整流電路。本實(shí)用新型的施壓電路為反向電壓施加電路，包括二極管、電阻R2、IGBT和直流源；所述IGBT發(fā)射極與所述直流源負(fù)極串聯(lián)構(gòu)成IGBT支路后與所述二極管并聯(lián)，二極管的正極與所述直流源的正極連接；所述IGBT支路和所述二極管支路之間設(shè)有所述電阻Rl ;所述施壓電路與所述試品電路連接。本實(shí)用新型的試品電路包括阻尼電容C、電阻Rl和晶閘管；阻尼電容C與電阻Rl
串聯(lián)后與晶閘管并聯(lián)。試驗(yàn)時(shí)，電源通過(guò)諧振電路產(chǎn)生類似正弦的穩(wěn)態(tài)諧振電流，諧振電流經(jīng)過(guò)升壓整流電路后轉(zhuǎn)化為恒定的電流輸出，給阻尼電容C充電，阻尼電容C兩端的電壓將隨時(shí)間呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)充電時(shí)間t。，達(dá)到一定的電壓等級(jí)后，控制電路發(fā)出控制信號(hào)閉鎖諧振電路中的開(kāi)關(guān)器件IGBT模塊，使得其停止對(duì)試品電路充電。停頓一小段時(shí)間％后，控制電路發(fā)出晶閘管觸發(fā)信號(hào)，晶閘管導(dǎo)通，阻尼電容C儲(chǔ)存能量通過(guò)電阻Rl和晶閘管構(gòu)成的通路泄放，電阻Rl將承受一次與實(shí)際工況相符的脈沖沖擊。放電結(jié)束后，觸發(fā)并聯(lián)于晶閘管兩端 的開(kāi)關(guān)器件IGBT，將直流電壓源反向施加于晶閘管兩端，加快晶閘管關(guān)斷。實(shí)際運(yùn)行中，一個(gè)周期內(nèi)，阻尼電阻將會(huì)承受多次脈沖沖擊，為了滿足試驗(yàn)的等效性，試驗(yàn)裝置需要時(shí)可以對(duì)阻尼電容C的重復(fù)充電。本實(shí)施例的電阻R2，是在電壓反向的時(shí)候起到限制電流作用。本實(shí)施例的二極管與升壓整流電路中的整流電路為同向并聯(lián)關(guān)系，是為了保護(hù)全橋整流電路和避免對(duì)電源電路的能量反射。最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.ー種用于檢測(cè)高壓直流輸電換流閥電阻的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置包括電源電路、諧振電路、升壓整流電路、施壓電路和試品電路； 所述電源電路為所述試驗(yàn)裝置供電；所述諧振電路將電流傳給所述升壓整流電路進(jìn)行整流，整流后的電流供給所述試品電路；所述施壓電路給所述試品電路的晶閘管兩端施加反向電壓。
2.如權(quán)利要求I所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試品電路包括阻尼電容C、電阻Rl和晶閘管； 所述阻尼電容C與電阻Rl串聯(lián)后與所述晶閘管并聯(lián)。
3.如權(quán)利要求I所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述電源電路包括三相交流電源和三相不可控整流電路；所述三相交流電源通過(guò)所述三相不可控整流電路整流。
4.如權(quán)利要求I所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述諧振電路包括逆變電路、諧振電感Lr和諧振電容(；；所述逆變電路輸入端與所述三相不可控整流電路輸出端連接，所述逆變電路輸出端通過(guò)串聯(lián)的諧振電感k和諧振電容(；與所述升壓整流電路連接。
5.如權(quán)利要求I所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述升壓整流電路包括變壓器和整流電路；所述變壓器副邊與所述整流電路輸入端連接，所述變壓器原邊與所述串聯(lián)的諧振電感和諧振電容(；連接；所述整流電路的輸出端與所述施壓電路連接。
6.如權(quán)利要求I所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述施壓電路包括ニ極管、電阻R2、IGBT和直流源；所述IGBT與所述直流源串聯(lián)構(gòu)成IGBT支路后與所述ニ極管并聯(lián)；所述IGBT支路和所述ニ極管支路之間設(shè)有所述電阻Rl ;所述施壓電路與所述試品電路連接。
7.如權(quán)利要求4所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述逆變電路為H橋結(jié)構(gòu)，每個(gè)橋臂包括上下兩個(gè)IGBT模塊，每個(gè)IGBT模塊包括反并聯(lián)的IGBT和ニ極管。
8.如權(quán)利要求5所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述整流電路為全橋整流電路。
9.如權(quán)利要求3或4任一所述的試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述三相不可控整流電路輸出端并聯(lián)設(shè)置電容Cd，所述電容Cd與所述逆變電路并聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于檢測(cè)高壓直流輸電換流閥電阻的試驗(yàn)裝置，包括電源電路、諧振電路、升壓整流電路、施壓電路和試品電路；電源電路為整個(gè)裝置供電；諧振電路將電流傳給升壓整流電路進(jìn)行整流，整流后的電流傳給試品電路進(jìn)行試驗(yàn)。本實(shí)用新型等效模擬阻尼電阻在實(shí)際工況承受的電流沖擊和消耗的功率，該試驗(yàn)裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制靈活，操控便捷，參數(shù)調(diào)節(jié)方便，能夠滿足穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)下的試驗(yàn)要求。本實(shí)用新型諧振電流正弦化，處于斷續(xù)模式，具有零電流開(kāi)通和關(guān)斷的軟開(kāi)關(guān)特性，開(kāi)關(guān)損耗大大降低，提高了裝置的效率；并且本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)較高的重復(fù)頻率，以及運(yùn)行中頻率的切換。
文檔編號(hào)G01R31/00GK202631647SQ201220121778
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者魏曉光, 查鯤鵬, 王高勇, 馮建 申請(qǐng)人:中電普瑞電力工程有限公司