专利名称：高压直流输电换流阀非周期触发试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量测试技术领域，尤其涉及一种直流换流阀试验装置。
背景技术：
直流输电技术由于其技术性和经济性，近30年来在国内得到人量应用，最常见的应用是 背靠背交流联网和长距离输电。直流工程最关键的设备是换流站，而直流换流阀又是换流站 的核心部件。为保证直流工程的可靠性，直流换流阀供应商必须对直流换流阀进行型式试验， 包括绝缘试验和运行试验。非周期触发试验是单阀绝缘试验的一部分，试验目的是验证阀在 规定的高电压情况下丌通时，晶闸管及其辅助电路有足够的电流和电压耐受能力。非周期触 发试验可兼顾阀的抗电磁干扰试验。
高压直流输电换流阀非周期触发试验装置的试品陶在试验前必须取能，目前现有技术中 一般采用冲击电路实现试品阀的取能，即另设一套冲击发生器给试品阀冲击取能，这样试验 装置共包含两套冲击发生器。不同的直流换流阀供应商设计的换流阔取能需求不同，对取能 方式的要求也不尽相同，冲击电路能满足对能量要求小的换流阀的取能要求，却不能满足对 能量要求大的换流阀的取能要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、能满足不同的直流换流阀 供应商设计的不同换流阀的取能需求的高压直流输电换流阀非周期触发试验装置。
为解决上述技术问题，本实用新型由冲击发生器、换相电抗器、阀避雷器、试品阀、辅 助阀、保护电抗器以及试验变压器组成。冲击发生器的出线端连接换相电抗器，换相电抗器 的出线端并联阀避雷器和试品阀。试品阔阳极接地，阴极与辅助阀的阳极相连，辅助阀的阴 极连接保护电抗器，保护电抗器的出线端与试验变压器连接。冲击发生器施加负极性冲击， 能减少对地放电的概率。试品阀和辅助阀由试验变压器供电，采用交流取能的方式。交流取 能既能满足对能量要求小的换流阀的取能要求，又能满足对能量要求大的换流阀的取能要求。 本实用新型采取交流取能方式，可节省一套冲击装置，并且具有适用的试品阀范围广、不受 试品阀取能电容大小限制的优点。保护电抗器在故障情况下限制回路电流，使之保持在试验 变压器额定电流范围之内。
为保证试品阀触发瞬间辅助阀处于正向偏置状态，施加的操作冲击电压与试验变压器的 电压进行时序配合。调节试验变压器两端电压至适当水平，时序配合能简单地实现。
作为本实用新型的一种改进，在电路中增设一个与试验变压器并联的保护避雷器，在辅 助阀和保护电抗器都被击穿的情况下，对试验变压器进行保护。
本实用新型利用试验变压器提供试品阀和辅助阔所需能量，可节省一套冲击装置，并且 具有适用的试品阀范围广、不受试品阀取能电容大小限制的优点；利用辅助阀作为隔离开关， 在对试品阀施加操作冲击电压时将试验电压器与试品阀隔开，可节省一套复合丌关，并且回 路结构简单。本实用新型采用的试验变压器和保护电抗器为常规试验装置，可与交直流耐压 装置共用，可避免重复投资，节约大量成本。本实用新型可还兼顾阀的抗电磁干扰试验。
图1是本实用新型直流输电换流阀非周期触发试验装置的电路图2是试品阀导通前试品阀和阀内晶闸管的电压波形，图中实线表示阀电压，虚线表示 晶闸管电压；
图3是试品阀导通后试品阀和避雷器的电流波形，图中实线表示阀电流，虚线表示避雷 器电流。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明
直流换流阀非周期触发试验装置的试验回路如图1所示，试验装置包括冲击发生器、换
相电抗器L,、阔避雷器、试品阀V,、辅助阀V2、保护电抗器L2以及试验变压器。冲击发生器 的出线端连接换相电抗器L，换相电抗器L的出线端并联阀避雷器和试品阀V,。试品阀V,阳 极接地，阴极与辅助阀V'2的阳极相连，辅助阀V2的阴极连接保护电抗器U，保护电抗器L2 的出线端与试验变压器连接。
非周期触发试验前，试验变压器为试品阀和辅助阀进行交流供能。调节冲击发生器的内 阻抗，使试品阀两端产生峰值相当于系统研究决定的操作波保护水平的操作冲击电压。试品 阀在冲击峰值处由电子电路触发导通，阀避雷器上流过的电流随即向试品阀转换，以考验试 品阀在规定的高电压情况下开通时，晶闸管及其辅助电路有足够的电流和电压耐受能力。
为保证试品阀触发瞬间辅助阀处于正向偏置状态，冲击发生器施加的操作冲击电压与试 验变压器的电压进行时序配合。由于辅助阀两端电压由试验变压器两端电压减去冲击电压构 成，因此试验变压器两端电压越高，辅助阀正向偏置的时间越长；而试验变压器两端电压在 峰值附近较高，因此调节试验变压器两端电压峰值至较高水平，峰值附近能满足辅助阀正向 偏置的范围将很宽，利于时序配合的实现。
在辅助阀V2被击穿的故障情况下，冲击过电压经保护电抗器U施加在试验变压器两端。 保护电抗器用于限制回路电流，使之在试验变压器额定电流范围内。在最坏情况下，辅助阀
V2和保护电抗器L2都被击穿，冲击过电压直接作用在试验变压器两端，因此必要时将在试验
变压器两端加设避雷器。
试品阀两端电压波形如图2所示，试验前它承受交流工频电压，晶闸管电子电路利用阀 端电压进行充电。操作冲击电压峰值时刻，试品阀被正常触发导通，避雷器电流随之转换到 阀上，此时试品阀电流波形如图3所示。
本实用新型采用一台试验变压器同时实现试品阔及辅助阀的交流取能，能满足不同的直 流换流阀供应商设计的不同换流阀的取能需求，适用的试品阔范围广，不受试品阀取能方式 的限制。本实用新型采用交流取能方式，能节省一套冲击装置。本实用新型利用辅助阔作为 隔离开关，能节省一套复合开关，结构简单。本实用新型充分考虑了故障情况下的保护措施， 因而装置的可靠性高；本实用新型还可兼顾阀的抗电磁干扰试验，在进行抗电磁干扰试验时， 辅助阀V2作为试验对象，监视辅助阀V2的触发和回报信号，考察非周期触发试验试品岡V, 导通对辅助阀V2的电磁干扰是否引起辅助阀V2的误触发或错误的回报信号，如果没有，则说 明阀的抗电磁干扰试验可以通过。因此，将本实用新型装置应用于阀的抗电磁干扰试验的技 术方案同样落入本实用新型的保护范围。本实用新型尤其开发了采用交直流耐压试验装置和 冲击试验装置相结合实现直流换流阀非周期触发试验的新方式，本实用新型的试验变压器和 保护电抗器可与交直流耐压装置共用，在节省试验室空间的同时避免重复投资，能进一歩节 省装置的成本。
权利要求1、一种高压直流输电换流阀非周期触发试验装置，其特征在于包括一个冲击发生器、一个换相电抗器(L1)、一个阀避雷器、一个试品阀(V1)、一个辅助阀(V2)、一个保护电抗器(L2)及一个试验变压器；所述冲击发生器的出线端连接换相电抗器(L1)，换相电抗器(L1)的出线端并联阀避雷器和试品阀(V1)，试品阀(V1)阳极接地，阴极与辅助阀(V2)的阳极相连，辅助阀(V2)的阴极连接保护电抗器(L2)，保护电抗器(L2)的出线端与试验变压器连接。
2、 根据权利要求i所述的高压直流输电换流阀非周期触发试验装置，其特征在于该装 置还包括一个与试验变压器并联的保护避雷器。
3、 根据权利要求1或2所述的高压直流输电换流阀非周期触发试验装置，其特征在于所述冲击发生器施加的操作冲击电压与试验变压器的电压进行时序配合，以保证试品阀(v,) 触发瞬间辅助阀(v2)处于正向偏置状态。
4、 根据权利要求1或2所述的高压直流输电换流阀非周期触发试验装置，其特征在于所述试验变压器采用单阀交直流耐压试验装置所用的试验变压器；所述保护电抗器采用单阀 交直流耐压试验装置所用的保护电抗器。
5、 根据权利要求4所述的高压直流输电换流阀非周期触发试验装置，其特征在于所述冲击发生器施加的操作冲击电压与试验变压器的电压进行时序配合，以保证试品阀(v。触 发瞬间辅助阔(v2)处于正向偏置状态。
专利摘要本实用新型公开了一种高压直流输电换流阀非周期触发试验装置，包括一个冲击发生器、一个换相电抗器(L<sub>1</sub>)、一个阀避雷器、一个试品阀(V<sub>1</sub>)、一个辅助阀(V<sub>2</sub>)、一个保护电抗器(L<sub>2</sub>)及一个试验变压器；该冲击发生器的出线端连接换相电抗器(L<sub>1</sub>)、换相电抗器(L<sub>1</sub>)的出线端并联阀避雷器和试品阀(V<sub>1</sub>)，试品阀(V<sub>1</sub>)阳极接地，阴极与辅助阀(V<sub>2</sub>)的阳极相连，辅助阀(V<sub>2</sub>)的阴极连接保护电抗器(L<sub>2</sub>)，保护电抗器(L<sub>2</sub>)的出线端与试验变压器连接。本实用新型能满足不同的直流换流阀供应商设计的不同换流阀的取能需求，并可与交直流耐压装置共用试验变压器和保护电抗器，以节约成本。
文档编号G01R31/00GK201075122SQ20072017286
公开日2008年6月18日 申请日期2007年8月30日 优先权日2007年8月30日
发明者玲 彭, 查鲲鹏, 汤广福, 温家良, 蓝元良, 贺之渊 申请人:中国电力科学研究院