专利名称：一种直流换流阀非周期触发试验方法
技术领域：
本发明涉及电力电子、电力系统技术领域，具体讲涉及一种直流换流阀非周期触发试验方法。
背景技术：
直流输电技术由于其技术性和经济性，近30年来得到大量应用，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，试验目的是验证直流换流阀在规定的高电压情况下开通时，晶闸管及其辅助电路是否有足够的电流和电压耐受能力。非周期触发试验可兼顾直流换流阀的抗电磁干扰试验。
发明内容
本发明的目的是验证直流换流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，非周期触发试验兼顾直流换流阀的抗电磁干扰试验。为实现本发明的目的，本发明提供的直流换流阀非周期触发试验方法包括以下步骤A、打开开关，为试品阀和辅助阀交流充电；B、充电完成后，闭合开关由冲击电压发生器施加冲击；C、分别调节冲击电压发生器波头电阻和波尾电阻，以及调波电感，使试品阀产生峰值；D、试品阀在冲击峰值处触发导通，电容上的能量随即向试品阀转换电流。本发明提供的直流换流阀非周期触发试验优选方法中，所述打开开关为打开第一开关Sl和第二开关S2，使第一工频试验变压器Tl和第二工频试验变压器T2分别为试品阀 Vl和辅助阀V2进行交流充电；所述步骤B中，充电完成后，闭合第一开关Sl和第二开关S2，由冲击电压发生器D 对试品阀Vl施加冲击；所述步骤C中，分别调节冲击电压发生器D的波头电阻R2和波尾电阻Rl，以及调波电感L，使试品阀Vl两端产生峰值；所述步骤D中，试品阀Vl在冲击峰值处触发导通，电容C2上的能量随即向试品阀 Vl转换电流。本发明提供的第二种直流换流阀非周期触发优选试验方法中，所述A步骤的试品阀Vl用来承受交流工频电压，以保证晶闸管电子电路利用试品阀Vl端电压进行充电。本发明提供的第三种直流换流阀非周期触发优选试验方法中，所述C步骤中试品阀Vl两端产生的峰值相当于系统研究决定的操作波保护水平的冲击电压。本发明提供的第四种直流换流阀非周期触发优选试验方法中，所述D步骤试品阀Vl在冲击峰值处触发导通，辅助阀V2应处于正向偏置状态。本发明提供的第五种直流换流阀非周期触发优选试验方法中，所述辅助阀V2连接处为地面，冲击电压不会施加在辅助阀V2上。本发明提供的第六种直流换流阀非周期触发优选试验方法中，所述辅助阀V2导通时，工频电压不会施加在试品阀Vl上。本发明提供的一种直流换流阀非周期触发试验方法与现有技术相比，具有以下有益效果1、采用直流换流阀并联电容器复现阀开通时向阀转换的电流，利用第一开关Sl 和第二开关S2实现试验前后试验电路的切换，并采用第一工频试验变压器Tl和第二工频试验变压器T2分别为试品阀Vl和辅助阀V2进行交流充电，其中辅助阀V2为直流换流阀抗电磁干扰试验的试品阀。试验电路中有保护电阻，在故障情况下限制回路电流。2、兼顾直流换流阀的抗电磁干扰试验，对试品阀进行试验时，监视相邻的辅助阀， 检查是否出现误触发信号和产生错误的回报信号，因此可以节约大量成本和时间。3、试验回路结构简单，功能全面，监测辅助阀来兼顾直流换流阀的电磁干扰试验方法新颖实用且经济节约，试验回路充分考虑了故障情况下的保护措施，装置可靠性高。4、满足背靠背直流工程、超高压直流输电工程和特高压直流输电工程等不同直流换流阀非周期触发试验的应用方案需求，进行试验时无需复杂的时序配合，施加冲击时刻的调节范围大。5、利用单阀交流耐压装置中的工频试验变压器对试品阀进行补能，节省了制造成本。
图1直流换流阀非周期触发试验装置原理图；图2试品阀的电压波形图；图3试品阀的电流波形图。
具体实施例方式本发明提供的直流换流阀非周期触发试验装置原理图如图1所示，包括冲击电压发生器D，调波电感L，电容C2，保护电阻R3，第一开关Sl和第二开关S2，第一工频试验变压器Tl和第二工频试验变压器T2，试品阀Vl和辅助阀V2。冲击电压发生器D、电容C2、保护电阻R3和试品阀Vl依次并联；冲击电压发生器D、电容C2和保护电阻R3均有效接地；调波电感L两端分别连接冲击发生器D和第一开关Sl ；第一开关Sl连接在电容C2和保护电阻R3之间后再与试品阀Vl的阴极连接；第二开关S2连接在保护电阻R3和试品阀Vl之间并与试品阀Vl阳极和辅助阀V2阴极连接；第一工频试验变压器Tl分别于地和试品阀Vl 阳极连接；第二工频试验变压器T2与辅助阀V2连接组成回路后并有效接地；冲击发生器 D包括隔离球隙1、波尾电阻R1、波头电阻R2和本体电容Cl ；隔离球隙1与波头电阻R2串联；本体电容Cl和波尾电阻Rl并联在隔离球隙1的两端。在直流换流阀非周期触发试验前，打开第一开关Sl和第二开关S2，使用第一工频试验变压器Tl和第二工频试验变压器T2分别为试品阀Vl和辅助阀V2进行交流充电；充
4电完成后，闭合第一开关Sl和第二开关S2，对试品阀Vl施加冲击；分别调节冲击电压发生器D的波头电阻R2和波尾电阻R1，以及调波电感L，使试品阀Vl两端产生峰值相当于系统研究决定的操作波保护水平的冲击电压；试品阀Vl在冲击峰值处触发导通，电容C上的能量随即向试品阀Vl转换电流，以验证试品阀Vl在规定的高电压情况下开通时，晶闸管及其辅助电路是否有足够的电流和电压耐受能力。试品阀Vl冲击峰值处触发导通，辅助阀V2应处于正向偏置状态，本发明提供的试验电路充分考虑了这一要求，施加冲击时刻的调节范围大，冲击峰值时刻只需对应试验变压器两端工频电压的正半波。试品阀Vl与辅助阀V2连接处均为地面，在兼顾阀的抗电磁干扰试验的同时，冲击过电压不会施加在辅助阀V2上，以保证辅助阀V2不受损坏；且若辅助阀V2被干扰导通时， 工频电压不会施加在试品阀Vl上，以保证试品阀Vl不受损坏。 试品阀Vl两端电压波形如图2所示，试验前试品阀Vl用来承受交流工频电压，以保证晶闸管电子电路利用阀端电压进行充电，在^Ous时刻试品阀达到峰值560KV。操作冲击电压峰值时刻，试品阀Vl被正常触发导通，试品阀电流波形如图3所示， 在300us时刻试品阀电流达到峰值6. 8KA。最后应该说明的是结合上述实施例说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
权利要求
1.一种直流换流阀非周期触发试验方法，其特征在于所述方法包括以下步骤A、打开开关，为试品阀和辅助阀交流充电；B、充电完成后，闭合开关由冲击电压发生器施加冲击；C、分别调节冲击电压发生器波头电阻和波尾电阻以及调波电感，使试品阀产生峰值；D、试品阀在冲击峰值处触发导通，电容上的能量随即向试品阀转换电流。
2.根据权利要求1的一种直流换流阀非周期触发试验方法，其特征在于所述打开开关为打开第一开关Sl和第二开关S2，使第一工频试验变压器Tl和第二工频试验变压器T2 分别为试品阀Vl和辅助阀V2交流充电；所述步骤B中，充电完成后，闭合第一开关Sl和第二开关S2，由冲击电压发生器D对试品阀Vl施加冲击；所述步骤C中，分别调节冲击电压发生器D的波头电阻R2和波尾电阻Rl，以及调波电感L，使试品阀Vl两端产生峰值；所述步骤D中，试品阀Vl在冲击峰值处触发导通，电容C2上的能量随即向试品阀Vl 转换电流。
3.根据权利要求2的一种直流换流阀非周期触发试验方法，其特征在于所述A步骤的试品阀Vl用来承受交流工频电压，以保证晶闸管电子电路利用试品阀Vl端电压进行充H1^ O
4.根据权利要求3的一种直流换流阀非周期触发试验方法，其特征在于所述C步骤中试品阀Vl两端产生的峰值相当于系统研究决定的操作波保护水平的冲击电压。
5.根据权利要求4的一种直流换流阀非周期触发试验方法，其特征在于所述D步骤试品阀Vl在冲击峰值处触发导通，辅助阀V2应处于正向偏置状态。
6.根据权利要求5的一种直流换流阀非周期触发试验方法，其特征在于所述辅助阀 V2连接处为地面，冲击电压不会施加在辅助阀V2上。
7.根据权利要求6的直流换流阀非周期触发试验方法，其特征在于所述辅助阀V2导通时，工频电压不会施加在试品阀Vl上。
全文摘要
本发明提供一种直流换流阀非周期触发试验方法，该方法是打开开关，为试品阀和辅助阀交流充电；充电完成后，闭合开关由冲击电压发生器施加冲击；分别调节冲击电压发生器波头电阻和波尾电阻，以及调波电感，使试品阀产生峰值；试品阀在冲击峰值处触发导通，电容上的能量随即向试品阀转换电流。试验方法的试验装置简单，功能全面，节省制造成本。
文档编号G01R31/12GK102486516SQ20101057667
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者查鲲鹏, 温家良, 王高勇, 高冲 申请人:中国电力科学研究院