一種直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路及方法
【專利摘要】本發明涉及一種直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路及方法，屬于直流輸電【技術領域】。本發明首先施加直流電源到待測的阻尼電容器，調制直流電壓直至將待測的阻尼電容器擊穿；然后對擊穿后的阻尼電容器施加交流電壓，使擊穿后的阻尼電容器由于電流作用內部產生氣體防爆結構被拉開而產生斷點；最后檢測待測阻尼電容器所產生的斷點是否能夠耐受所施加的交流電壓峰值，從而完成對阻尼電容器防爆特性的測試。本發明測試過程簡單，所采用的設備成本低，電流很小，不需考慮額外的冷卻方式，降低了整體系統的設備成本和運行成本，且參數調節范圍大，控制靈活，可滿足不同高壓直流輸電工程換流閥阻尼電容器防爆特性測試需要。
【專利說明】一種直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路及方法，屬于直流輸電【技術領域】。
【背景技術】
[0002]高壓直流輸電是20世紀50年代發展起來的一種新型輸電方式，目前全世界的直流輸電工程約100個，我國直流輸電工程也有10多個，總容量超過18GW，總輸電距離超過7000km。這讓中國電網進入了一個交直流互補的時代，直流輸電技術的不斷進步及其在大電網發展中體現出來的優越性，使得我國電網面臨空前發展的局面。由于直流輸電具有送電距離遠、送電容量大、控制靈活等特點，因此在運、在建及規劃建設中的直流輸電工程已經和即將在西電東送、南北互供中承擔主要送電任務，在未來全國聯網中發揮重要作用。而目前由于發電廠發出的電和用戶需求的電大多是交流，因此交流和直流互相轉換的換流閥成為直流輸電的核心部件，其可靠性和穩定性決定著直流輸電的可靠性和穩定性，進而決定著供電的可靠性和穩定性，阻尼電容器是換流閥中的重要電氣元件，利用電容兩端電壓不能突變的特性來限制電路電壓上升率，因為電路總是存在電感的(變壓器漏感或負載電感)，阻尼電容和阻尼電阻一起，它可以防止R、L、C電路在過渡過程中，因振蕩在電容器兩端出現的過電壓損壞晶閘管。同時，避免電容器通過晶閘管放電電流過大，造成過電流而損壞晶閘管。為了確保阻尼電容器長期運行的穩定性與可靠性，需要對其做防爆特性測試，其主要目的對常規直流輸電換流閥阻尼電容器進行破壞性試驗，驗證電容器在故障后是否有防爆措施、能否啟動防爆裝置并將故障隔離。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路及方法，以實現對常規直流輸電換流閥阻尼電容器進行破壞性試驗，驗證電容器在故障后是否有防爆措施、能否啟動防爆裝置并將故障隔離。
[0004]本發明為解決上述技術問題提供了一種直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路，該測試電路包括交流測試支路和直流測試支路，直流電源和直流輔助控制閥，所述的交流測試支路包括串聯連接的交流電壓源和交流輔助控制閥，該直流測試支路與待測阻尼電容器串聯，用于為待測阻尼電容器提供擊穿后的氣化電流和交流電壓，所述的直流測試支路包括串聯連接的直流電源和直流輔助控制閥，該直流測試支路與待測阻尼電容器串聯，用于為待測阻尼電容器提供擊穿電源。
[0005]所述的交流輔助控制閥采用正反向晶閘管并聯結構。
[0006]所述的直流輔助控制閥采用單相串聯結構，用于隔離交流電源，提供直流通路。
[0007]所述的直流電源采用三相全波整流電路。
[0008]所述的交流測試支路和直流測試支路中都分別通過保護電阻與待測阻尼電容器連接。
[0009]本發明為解決上述技術問題還提供了一種直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試方法，該測試方法包括以下步驟:
[0010]I)施加直流電源到待測的阻尼電容器，調制直流電壓直至將待測的阻尼電容器擊穿；
[0011]2)對擊穿后的阻尼電容器施加交流電壓，為擊穿后的阻尼電容器提供氣化電流和交流電壓，使擊穿后的阻尼電容器由于電流作用內部產生氣體防爆結構被拉開而產生斷
占.[0012]3)檢測待測阻尼電容器所產生的斷點是否能夠耐受所施加的交流電壓峰值，如果能，則說明該阻尼電容器的防爆特性合格，否則說明其防爆特性不合格。
[0013]所述步驟I)施加到待測的阻尼電容器的直流電源為三相全波整流電路。
[0014]本發明的有益效果是:本發明首先施加直流電源到待測的阻尼電容器，調制直流電壓直至將待測的阻尼電容器擊穿；然后對擊穿后的阻尼電容器施加交流電壓，為擊穿后的阻尼電容器提供氣化電流和交流電壓，使擊穿后的阻尼電容器由于電流作用內部產生氣體防爆結構被拉開而產生斷點；最后檢測待測阻尼電容器所產生的斷點是否能夠耐受所施加的交流電壓峰值，從而完成對阻尼電容器防爆特性的測試。本發明測試過程簡單，所采用的設備成本低，電流很小，不需考慮額外的冷卻方式，大大降低了整體系統的設備成本和運行成本，參數調節范圍大，控制靈活，可滿足不同高壓直流輸電工程換流閥阻尼電容器防爆特性測試需要。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路的結構原理圖；
[0016]圖2是采用本發明的阻尼電容器防爆特性測試的電壓電流波形圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步的說明。
[0018]本發明的直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路的實施例
[0019]本發明的直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路如圖1所示，包括交流測試支路和直流測試支路。直流測試支路包括串聯連接的直流電源和直流輔助控制閥Vaux，直流電源采用三相全波整流電路，用于為待測阻尼電容器提供擊穿電源，直流輔助控制閥Vaux采用單向串聯結構，用于隔離交流電源，提供直流通路，該直流測試支路經保護電阻與被測阻尼電容器串聯；交流測試支路包括串聯連接的交流電壓源回路AC與交流輔助控制閥，用于為待測阻尼電容器提供擊穿后的氣化電流和交流電壓，本實施例中選擇的交流電壓源參數為10kV/15A，交流輔助控制閥采用正反向晶閘管Dal和Da2并聯結構，用于隔離高壓直流電源，提供交流電源通路，其參數為20kVDC，測試時將該交流測試支路通過保護電阻與被測阻尼電容器串聯。
[0020]該電路的測試過程如下:調節直流電壓和輔助控制閥Vaux，直至將電容器擊穿；檢測到電容器擊穿后，閉鎖輔助控制閥Vaux，跳開直流電源前端380V輔助開關，待開關跳開之后觸發交流輔助控制閥Dal、Da2將交流電壓施加到擊穿電容器上，擊穿電容器由于電流作用內部產生氣體防爆結構被拉開而產生斷點，如圖2所示，檢測電容器斷點是否能夠耐受施加交流電壓峰值(也即代表晶閘管擊穿電壓)，上述回路中也可以通過直流電源回路為擊穿電容器提供加熱電流。
[0021]本發明的直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試方法的實施例
[0022]1.施加直流電源到待測的阻尼電容器，調制直流電壓直至將待測的阻尼電容器擊穿，本實施例中直流電源選用三相全波整流電路，如圖1所示，直流電源通過直流控制閥和保護電阻與待測的阻尼電容器串接，調節直流電壓和輔助控制閥Vaux，直至將電容器擊穿。
[0023]2.對擊穿后的阻尼電容器施加交流電壓，為擊穿后的阻尼電容器提供氣化電流和交流電壓，使擊穿后的阻尼電容器由于電流作用內部產生氣體防爆結構被拉開而產生斷點。本實施例中所施加的交流電壓由交流電壓源AC提供，交流電壓源通過交流輔助控制閥和保護電阻與待測的阻尼電容器串接，為擊穿后的阻尼電容器提供氣化電流和交流電壓。
[0024]3.檢測待測阻尼電容器所產生的斷點是否能夠耐受所施加的交流電壓峰值，如果能，則說明該阻尼電容器的防爆特性合格，否則說明其防爆特性不合格。
【權利要求】
1.一種直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路，其特征在于，該測試電路包括交流測試支路和直流測試支路，直流電源和直流輔助控制閥，所述的交流測試支路包括串聯連接的交流電壓源和交流輔助控制閥，該直流測試支路與待測阻尼電容器串聯，用于為待測阻尼電容器提供擊穿后的氣化電流和交流電壓，所述的直流測試支路包括串聯連接的直流電源和直流輔助控制閥，該直流測試支路與待測阻尼電容器串聯，用于為待測阻尼電容器提供擊穿電源。
2.根據權利要求1所述的直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路，其特征在于，所述的交流輔助控制閥采用正反向晶閘管并聯結構。
3.根據權利要求1所述的直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路，其特征在于，所述的直流輔助控制閥采用單相串聯結構，用于隔離交流電源，提供直流通路。
4.根據權利要求1所述的直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路，其特征在于，所述的直流電源采用三相全波整流電路。
5.根據權利要求1-4任一項所述的直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試電路，其特征在于，所述的交流測試支路和直流測試支路中都分別通過保護電阻與待測阻尼電容器連接。
6.一種直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試方法，其特征在于，該測試方法包括以下步驟: 1)施加直流電源到待測的阻尼電容器，調制直流電壓直至將待測的阻尼電容器擊穿； 2)對擊穿后的阻尼電容器施加交流電壓，為擊穿后的阻尼電容器提供氣化電流和交流電壓，使擊穿后的阻尼電容器由于電流作用內部產生氣體防爆結構被拉開而產生斷點； 3)檢測待測阻尼電容器所產生的斷點是否能夠耐受所施加的交流電壓峰值，如果能，則說明該阻尼電容器的防爆特性合格，否則說明其防爆特性不合格。
7.根據權利要求6所述的直流輸電換流閥用阻尼電容器防爆特性測試方法，其特征在于，所述步驟I)施加到待測的阻尼電容器的直流電源為三相全波整流電路。
【文檔編號】G01R31/14GK104007377SQ201410177449
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】姚為正, 常忠廷, 才利存, 李娟 , 胡永雄, 趙巖, 段艷麗 申請人:許繼電氣股份有限公司