高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力设备控制，尤其涉及高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系 统。
【背景技术】
[0002] 换流阀是高压直流换流站的核心器件，换流阀工作时，开关动作会伴随产生上升 沿为数ys的电磁瞬态，该电磁暂态波形包含大量高幅值、高带宽的电磁噪声，这部分是换流 站的主要电磁干扰源，当其沿换流站主回路传播时，会造成传导和辐射电磁干扰，因此，换 流阀的瞬态对高压直流换流站的响应特性起着均压和缓冲设计时的关键因素。
[0003] 换流阀由晶闸管、缓冲吸收电路、阳极电抗器、均压电容等部件构成，其开关过程 与各部件的参数和连接方式相关紧密，同时其运行电压、电流和温度也会对开关瞬态产生 影响。作为换流器的基本组成单元，其整体瞬态过程对主回路的分析意义更加重大。由于换 流阀运行时电压高、电流大，现场实测非常困难，同时由于缺乏能同时提供直流高电压和大 电流的设备，阀组件级模拟实验也很难开展。因此，以往相关研究中，换流阀的开关特性主 要由理论分析或单个晶闸管的特性推导确定，目前缺乏可供工程和研究借鉴的开关过程瞬 态设备分布系统。
【发明内容】
[0004] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0005] 高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，包括示波器、环天线、支柱绝缘子、 积分器、低压引线、换流阀组件、高压引线、电压探头，其特征在于，整个系统包括被试换流 阀组件、电流源回路、电压源回路、合成电路和水循环系统:其中，被试换流阀组件的测试设 备分布为，从换流阀组件引出高压引线和低压引线，电压探头一端与高压引线连接，另一端 接地，低压引线与积分器连接，同时与环天线连接。
[0006] 所述环天线的引线与电压探头的引线连接到示波器，实现对换流阀组件的开关电 磁瞬时检测。
[0007] 所述电流源回路和电压源回路通过合成电路为试品提供不同工况下运行所需的 电压和电流。
[0008] 所述在开通和关断过程中，合成电路为换流阀提供规定幅值和变化率的电压和电 流，并起到抑制换向过电压和过电流的作用；
[0009] 所述换流阀由平台的水循环系统冷却，并可通过调整内水和外水流量实现对结温 的控制。
[0010]本发明具有的积极效果是：
[0011]本发明的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，能够检测系统运行过程中 电流电压稳定情况，有效测出开关产生的噪声分布，温度变化，进而对换流阀组件进行检测 和寿命改善。
【附图说明】
[0012] 下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但不构成对本发明的任 何限制。
[0013] 图1为本发明的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统设备分布示意图；
[0014] 图2为本发明的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统合成电路分布示意 图。
[0015] 其中，1、示波器，2、环天线，3、支柱绝缘子，4、积分器，5、低压引线，6、换流阀组件， 7、高压引线，8、电压探头。
【具体实施方式】
[0016] 为了使本发明目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本 发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0017] 图1为本发明的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备设备分布示意图。
[0018] 高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，包括示波器1、环天线2、支柱绝缘子 3、积分器4、低压引线5、换流阀组件6、高压引线7、电压探头8,其特征在于，整个系统包括被 试换流阀组件、电流源回路、电压源回路、合成电路和水循环系统：
[0019] 其中，被试换流阀组件的测试设备分布为，从换流阀组件6引出高压引线7和低压 引线5,电压探头8-端与高压引线7连接，另一端接地，低压引线5与积分器4连接，同时与环 天线2连接，环天线2的引线与电压探头8的引线连接到示波器1，实现对换流阀组件6的开关 电磁瞬时检测；
[0020] 其中，电流源回路和电压源回路通过合成电路为试品提供不同工况下运行所需的 电压和电流，在开通和关断过程中，合成电路为换流阀提供规定幅值和变化率的电压和电 流，并起到抑制换向过电压和过电流的作用；
[0021] 其中，换流阀由平台的水循环系统冷却，并可通过调整内水和外水流量实现对结 温的控制。
[0022] 图2为本发明的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统合成电路分布示意 图，其相关组件参数如下。
[0023]
[0024] 合成测试电路的工作流程如下：
[0025] 1.试品阀Vt导通，电流源电流从中流过；
[0026] 2.在Vt电流过零前，触发Va3，使Cs储存电荷经L1在Vt中产生正向电流，并与电流 源电流Is叠加；
[0027] 3.1s过零时，Va 1断开，使电流源与试品和电压源隔离；电流由Cs提供，Vt保持导 通，电流维持约500ys;
[0028] 4.Cs产生的电流过零，Vt开始关断，Cs电压反向，恢复电流和反向恢复电压通过晶 丨同管和Cs-Va4一L1形成回路；
[0029] 5.触发Va3和Va5，使Cs电压再次反向为正，电压降落在Vt上；
[0030] 6.触发Va2，电压源对Cs充电，同时伴随Cs和L2振荡，电流反向时，Va2断开，电压源 隔离；
[0031] 7.触发Vt，随机触发Val，电流源电流流过试品；
[0032] 8.重复第一步。所用试品阀组件Vt是换流站用换流器的组成单元，每个阀组件包 含串联晶闸管、缓冲吸收电路、阳极电抗和冷却设备。
[0033]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，包括示波器（1)、环天线(2)、支柱绝缘 子(3)、积分器(4)、低压引线(5)、换流阀组件(6)、高压引线(7)、电压探头(8)，其特征在于： 整个系统包括被试换流阀组件、电流源回路、电压源回路、合成电路和水循环系统:其中，被 试换流阀组件的测试设备分布为，从换流阀组件(6)引出高压引线⑴和低压引线(5)，电压 探头⑶一端与高压引线⑴连接，另一端接地，低压引线(5)与积分器⑷连接，同时与环天 线(2)连接； 所述环天线(2)的引线与电压探头(8)的引线连接到示波器（1)，实现对换流阀组件(6) 的开关电磁瞬时检测。2. 根据权利要求1所述的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，其特征在于:所 述电流源回路和电压源回路通过合成电路为试品提供不同工况下运行所需的电压和电流。3. 根据权利要求1所述的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，其特征在于:所 述在开通和关断过程中，合成电路为换流阀提供规定幅值和变化率的电压和电流，并起到 抑制换向过电压和过电流的作用。4. 根据权利要求1所述的高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，其特征在于:所 述换流阀由平台的水循环系统冷却，并可通过调整内水和外水流量实现对结温的控制。
【专利摘要】本发明及电力设备控制，尤其涉及高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统。包括示波器、环天线、支柱绝缘子、积分器、低压引线、换流阀组件、高压引线、电压探头，其特征在于，整个系统包括被试换流阀组件、电流源回路、电压源回路、合成电路和水循环系统。本发明高压直流换流阀开关电磁瞬态测量设备系统，能够检测系统运行过程中电流电压稳定情况，有效测出开关产生的噪声分布，温度变化，进而对换流阀组件进行检测和寿命改善。
【IPC分类】G01R31/327
【公开号】CN105589033
【申请号】CN201510926992
【发明人】王永妍
【申请人】王永妍
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月14日