[发明专利]高压串联晶闸管阀半周波闭锁过电流试验方法

说明书

技术领域

本发明属于电力技术领域，涉及一种高压串联晶闸管阀半周波闭锁过电流试验方法。

背景技术

基于晶闸管串联均压技术的高压阀是各种大功率电力电子装置的核心部件。而试验是关系到提高各种高压串联晶闸管阀设计和制造水平，提高其可靠性的重要手段。目前国际上对高压串联晶闸管阀在故障过电流下的耐受能力主要是通过过电流试验来检验。其原则是通过试验电路设计，产生与实际运行过程可能出现的过电流故障工况等效的运行工况，对高压串联晶闸管阀进行试验，检验高压串联晶闸管阀的过电流能力。在产生过电流试验工况的试验回路上不同的厂家有不同设计方式。

传统的高压串联晶闸管阀过电流试验方法主要是将被试晶闸管阀作为六脉冲桥的一个桥臂，通过桥臂短路试验完成过电流试验，其产生的电流波形与实际的过电流故障波形相差较大，且频率无法调节。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种等效性高的高压串联晶闸管阀半周波闭锁过电流试验方法。

为解决上述技术问题，本发明高压串联晶闸管阀半周波闭锁过电流试验方法采用的装置包括温升回路、充电回路和谐振回路，其中温升回路通过加热隔离控制阀与试品阀相连；谐振回路用来产生过电流和阀闭锁时试品阀承受的高电压，由电容器、电抗器、谐振隔离控制阀和试品阀串接组成；充电回路通过充电隔离控制阀与电容器相连，恒流给电容器充上不同电压值的高压以满足不同的试验要求。

其中温升回路包括单相交流大电流源和限流电抗器。

谐振隔离控制阀、加热隔离控制阀、充电隔离控制阀和试品阀均由反并联的晶闸管阀组串联而成。试品阀根据实际情况选择所包含串联晶闸管的数目，并带有相应的控制保护系统。

本发明高压串联晶闸管阀半周波闭锁过电流试验方法的步骤是：首先导通温升回路，通过稳态的正常运行工况下的等效电流对试品阀阀体加热；在试品阀阀体温度达到要求后，导通充电回路对电容器充电；充电完成后，断开温升回路和充电回路，此时触发谐振隔离控制阀，先在试品阀两端加上试验高电压，然后触发试品阀，使其流过试验大电流，在半周波之后试品阀闭锁，谐振回路仍保持导通状态，使其承受反向试验高电压。

本发明高压串联晶闸管阀半周波闭锁过电流试验方法，对于故障情况下过电流、耐受电压强度及其变化率的考核具有很高等效性，能够全面地检验高压串联晶闸管阀在过电流下的耐受能力；通过改变谐振回路的电路元件参数，可以提供不同频率的过电流频率，通过改变谐振回路电容器预设的充电电压值可以实现不同的过电流峰值、电压峰值及电压电流变化率。本发明方法采用的高压串联晶闸管阀过电流试验装置具有完备的控制保护措施，可靠性较高。

附图说明

图1是本发明方法采用的高压串联晶闸管阀过电流试验装置结构示意图；

图2是60Hz、20kV下谐振电流电压波形(电流：5kA/div，电压：10kV/div)；

图3是150Hz、25kV下谐振电流电压波形(电流：3kA/div，电压：20kV/div)；

图4是250Hz、20kV下谐振电流电压波形(电流：5kA/div，电压：20kV/div)；

图5是350Hz、20kV下谐振电流电压波形(电流：5kA/div，电压：10kV/div)。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明方法采用的高压串联晶闸管阀过电流试验装置结构如图1所示，包括温升回路、充电回路和谐振回路，其中温升回路包括单相交流大电流源和限流电抗器，该单相交流大电流源经过限流电抗器、加热隔离控制阀S2与试品阀Vt相连；谐振回路用来产生过电流和阀闭锁时试品阀承受的高电压，由电容器C、电抗器Lr、谐振隔离控制阀S1和试品阀Vt依次串接组成；充电回路通过充电隔离控制阀S3与电容器C相连，恒流给电容器C充上不同电压值的高压以满足不同的试验要求。

其中谐振隔离控制阀S1、加热隔离控制阀S2、充电隔离控制阀S3和试品阀Vt均由反并联的晶闸管阀组串联而成。试品阀Vt根据实际情况选择所包含串联晶闸管的数目，并带有相应的控制保护系统。

过电流试验装置通过改变谐振回路的电路元件参数，可以提供不同的过电流频率。改变谐振回路电容器C预设的充电电压值可以实现不同的过电流峰值、电压峰值及电压电流变化率。可以根据晶闸管阀或高压串联晶闸管阀的实际研制指标或可能的故障运行工况计算出其对半周波闭锁过电流试验的参数要求，通过合理设置试验参数实现对晶闸管阀或高压串联晶闸管阀试品的试验。