[发明专利]高压直流输电换流阀用电抗器伏－秒特性测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及高压直流输电换流阀用电抗器的性能测试装置，特别涉及一种高压直流输电换流阀用电抗器伏-秒特性测试装置。

背景技术

高压直流输电换流阀用电抗器，主要是限制换流阀受到各种瞬态冲击电压、浪涌电流作用时的电压、电流，保护换流阀的安全，而换流阀用电抗器自身的瞬态电压特性，对换流阀的安全起着决定作用，因此测试换流阀用电抗器的瞬态电压特性即伏-秒特性尤为重要。换流阀用电抗器的伏-秒特性是其在瞬态冲击作用下的工作电压状态。目前，电抗器的常规试验，一般包括测量电抗器在额定频率下的电感量以及额定电压下的绝缘耐受能力，对换流阀用电抗器的伏-秒特性没有相关的测试装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压直流输电换流阀用电抗器伏-秒特性测试装置，它能够测试高压直流输电换流阀用电抗器在瞬态冲击电压、浪涌电流作用时的伏-秒特性，为高压直流输电换流阀与相应电抗器的匹配提供设计依据。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种高压直流输电换流阀用电抗器伏-秒特性测试装置，其特征在于，包括直流充电电源，串接在直流充电电源正负极之间的可控放电间隙，第一电阻，第一电压传感器，电流传感器，依次串联在直流充电电源正负极之间的电容器组、第二电阻；所述第一电阻、试品电抗器和电流传感器组成串联电路，该串联电路与第二电阻并联，第一电压传感器测量试品电抗器的电压。

本发明还具有以下特点：

直流充电电源正负极间跨接有第一接地开关。

所述直流充电电源正负极间跨接有第二电压传感器。

所述直流充电电源由调压器、试验变压器、限流电阻和高压硅堆组成，所述调压器的一次端与电网连接，其二次端与所述试验变压器的一次端连接，所述试验变压器的二次端经限流电阻和高压硅堆整流输出电流；其进一步改进在于，所述试验变压器的二次端跨接有第二接地开关。

所述可控放电间隙为可控放电球隙；所述可控放电球隙包括：球面对峙并有间隙的触发半球和放电半球，触发半球的中心有一通孔，通孔中心设置有一个点火探针，点火探针与触发半球放电，控制两半球放电；所述放电半球与直流充电电源正极连接，触发半球与直流充电电源负极连接，所述点火探针由点火电路控制。所述点火电路包括点火电源，点火线圈，电子开关，以及依次串接在点火电源正负极之间的高压二极管、点火电容器、点火电阻；所述高压二级管的电流流出点火电源正极；所述电子开关的一端连接高压二极管和点火电容器的共同节点，另一端与点火电源负极连接；所述点火线圈的初级线圈与点火电阻并联，其次级线圈的一端与点火探针相连，另一端与点火电源负极连接。

本发明采用了脉冲电容器，电感小，而且多台电容器并联，使电容器组的电感减小，从而减小了测试回路的电感对试品电抗器电感测量的影响。本发明采用了可控放电球隙，可控放电球隙具有一般的开关特性，且开关时间较小，可以连续上千次重复使用，开关性能比较稳定，能够连续工作，同时能够承受较高的电压和较大的电流，使整个电路在测量过程中稳定可靠工作，提高了测量回路的可靠性和稳定性，减小多次试验参数的分散性。本发明采用了电压瞬态传感器、电流瞬态传感器，响应时间短，响应速度快，使采集的试验数据及波形真实反映特性变化。

附图说明

图1为本发明的主回路原理示意图；

图2为放电球隙电路原理图。

具体实施方式

参照图1，本发明的主回路，包括：直流充电电源U1、试验回路和测量回路。

(1)直流充电电源U1：直流充电电源U1由调压器TB、试验变压器B、限流电阻Rx和高压硅堆D组成，所述调压器TB的一次端与电网连接，其二次端与所述试验变压器B的一次端连接，所述试验变压器B的二次端经限流电阻Rx和高压硅堆整D输出电流。直流充电电源U1向试验回路提供足够容量的冲击能量。

直流充电电源U1正负极间跨接有第一接地开关。在设备故障状态下及设备停止运行时，对电容器组、直流充电电源U1接地放电，确保试验人员的安全。

试验变压器B的二次端跨接有第二接地开关。在设备故障状态下及设备停止运行时，对试验变压器进行放电，确保试验人员的安全。

(2)试验回路：在直流充电电源正负极之间，依次串联电容器组C、第一电阻R1、试品电抗器L、电流传感器，在直流充电电源U1正负极之间跨接可控放电间隙G，在电容器组C和第一电阻R1公共节点和直流充电电源U1负极之间跨接第二电阻R2。可控放电间隙G采用可控放电球隙。