[发明专利]大功率变流器后续闭锁过电流、后功率损耗、过电流试验方法

权利要求书

1.一种模拟大功率变流器额定运行工况的试验方法，其特征在于，该方法采用背靠背的连接方式对所有的链节两两进行试验，使在两个链节的一侧是通过一个连接电抗器连接的，另一侧直接连接，IGCT的触发脉冲采用50Hz和150Hz两种方式，采用背靠背试验控制器进行控制，使得一个链节发出额定无功时，另一个链节吸收额定无功，每个链节发出和吸收额定无功各进行一遍，在发出额定无功链节的直流电容侧接入专用的大功率高压直流电源，冷却水流量调节到设计的最小流量，水温调节到设计的最高允许水温，监测两个链节的输出电流、输出电压波形及直流电容器电压，记录关断峰值电流、IGCT关断时直流电压和输出电流有效值，外接的大功率直流电压源提供两个链接损耗的有功和初步的电压源。

2.根据权利要求1所述的试验方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)控制器至手动控制闭锁状态，启动水冷系统至额定运行状态，冷却水流量控制在设计的最小值，冷却水进水应加热到设计的最高允许水温；

2)控制器解闭锁，按要求对IGCT进行触发；

3)调节试验电源电压，对链节1电容器充电，建立回路电流，增大电压，使IGCT通断时的电容器电压为额定运行电压，回路电流达到额定电流值；

4)保持这种运行方式不变，建立并维持链节的热平衡，并继续运行30分钟，试验过程中运用红外线测温仪监测各IGCT、二极管的温升，并记录各电压、电流波形；

5)回路稳定运行半小时后，试验电源电压降到零，控制器闭锁，断开电源回路，退出水系统，结束试验；

6)把高压直流电源接到另一台链节的直流电容器上，重复进行上面的步骤，考核这两个链节分别处于吸收无功和发出无功两种工作运行状态时的性能指标。

3.一种模拟大功率变流器额定运行工况的后续闭锁过电流试验方法，其特征在于：

后续闭锁过电流试验电路是在链节背靠背试验电路的基础上调整的，在背靠背试验电路的两个链节的试验连接电抗器前加一个隔离刀开关S2，再在要做后续闭锁过电流试验的链节输出端并上一台同样的串联一个隔离刀开关S1的试验连接电抗器，在这个试验里要测量的量有两个电抗器的电流量、链节的直流电容器电压，辅助量是器件的温度，冷却水处于不工作状态，步骤如下：

1)闭合刀开关S2，断开刀开关S1，由控制器触发IGCT，使两台链节工作在背靠背试验状态，调节电源电压，使回路电流逐渐上升，对IGCT和二极管加热至最高稳态温度，加热过程中电流不要上升的太快，并实时监测IGCT外壳温度，根据IGCT温升情况决定加热电流大小；

2)在IGCT温度上升到规定值且达到热平衡后，迅速关掉高压直流电源，打开S2闭合S1，调节控制器；

3)由高压直流电源对直流电容器充电至额定峰值电压，断开充电回路；

4)由控制器触发一对IGCT(PLA、PRB)，引发过电流，检验过电流保护电路是否及时动作，示波器记录回路电流和IGCT电压波形；

5)重复步骤2)～4)，对另一对IGCT(PRA、PLB)进行试验；

6)电源全部回零，断开回路，结束试验。

4.一种模拟大功率变流器额定运行工况的后功率损耗试验方法，其特征在于，该方法采用背靠背的连接方式对所有的链节两两进行试验，步骤是先精确测量直流供电电源提供给链节的总功率，再减去其中与电压和电流有关的低频损耗，剩余的即是各IGCT的开关损耗，测试在能覆盖全部运行工况的多个开关电流和电压条件下进行，主要元件的温升试验在与试验周期触发和熄灭试验同样的运行工况下进行。

5.一种模拟大功率变流器额定运行工况的过电流试验方法，其特征在于，该方法步骤如下：

过电流试验在单个链节上进行，试验前IGCT和二极管通过轮流导通PLA/PRB和PRA/PLB来流过低压电流源电流将温度运行到最高允许运行温度，试验时，封锁全部IGCT，然后将直流电容充电到2500V，导通一对对角IGCT(如PLA和PRB)，对于过电流关断试验，当过电流达到设计的峰值电流时，发出IGCT关断信号，对于不关断的过电流保护，四个IGCT的开关状态一直保持住，对PRA/PLB管进行同样的试验，不关断的过电流试验要做到过电流峰值达到IGCT允许的最大峰值电流。

6.一种模拟大功率变流器额定运行工况试验的大功率高压直流电源，其特征在于，该大功率高压直流电源是由两路独立的直流电源串联而成，在每一条支路里先是经过一台三相感应调压器后分到四个同样变比的隔离变压器，在每个隔离变压器的后侧连接一个三相整流桥模块，这四个整流块的直流输出串联起来，再同另一条支路的直流串联，形成一个经过两次隔离变换的可变高压直流电源，为了输出的电源质量更高，在其正极的支路上串联一台平波电感，这样就成为了一台隔离型的输出电压可以连续调节的大功率高压直流电源。