[发明专利]采用电容承担偏置电压的换流阀稳态运行试验装置及方法

权利要求书

1.采用电容承担偏置电压的换流阀稳态运行试验装置的试验方法，所述的试验装置包括试品阀1和试品阀2、电容CL、调压器T1、环流抑制电抗L01、开关K01和交流试验电源S0；

所述的试品阀1和试品阀2一端相连并接地，另外一端分别接在环流抑制电抗L01的两边，调压器T1的副边绕组与电容CL串联后，一端接地，另外一端接环流抑制电抗L01的任何一端，调压器T1的原边绕组与开关K01串接之后与交流试验电源S0相连接；

在调压器T1和开关K01中间还串联有充电电阻R，并且在充电电阻R上还并联有旁路开关K02，在试验过程中通过充电电阻R和旁路开关K02对试验电路进行充电；

其特征在于，所述的试验方法包括：

（1）在试品阀1和试品阀2中的单元电容电压还没有建立起来时，需要对它们进行充电，充电方法为：利用调压器T1进行充电和利用充电电阻R和旁路开关K02进行充电；

（2）采用交流试验电源S0，在充电过程中对电容CL和试品阀1、试品阀2进行交替充电；

（3）利用电容CL承担试品阀1和试品阀2端间的直流电压分量：因为外部连接了调压器T1，其两端电压为工频交流电，因此，串联在调压器T1副边的电容CL将承担试品阀1和试品阀2端间的直流电压分量，而调压器T1产生试品阀1和试品阀2端间的交流电压分量；

（4）在试验过程中，调整试品阀1和试品阀2的端间直流电压分量时，要缓慢调整试品阀1和试品阀2的调制信号，确保其端间的直流电压分量在缓慢变化，这样电容CL上的电压能够跟随试品阀1和试品阀2的端间电压直流分量，避免在调压器T1绕组中因为电压差产生涌流，因此在试品阀1和试品阀2直流电压分量变化过程中，电容CL上的电压也同时变化，保持试品阀1和试品阀2与电容CL上的总电压与电源电压平衡，从而也实现了交流电源对试品阀1和试品阀2的补能；

（5）试验过程中，控制试品阀1和试品阀2的调制信号，使得试品阀1和试品阀2中的电流满足要求；

所述的利用调压器T1进行充电的方法为：

步骤一、开始时，将调压器T1调到输出为零电压，闭合开关K01；

步骤二、然后缓慢上升调压器T1输出电压，由于试品阀1和试品阀2与电容CL、调压器T1副边绕组是串联连接，如果试品阀1和试品阀2由半桥单元组成，在交流电源的正半波对试品阀1和试品阀2充电，而交流电源的负半波对电容CL充电；如果试品阀1和试品阀2由全桥单元组成，交流电源的正负半波，电流都对单元进行充电；如果试品阀1和试品阀2由半桥单元和全桥单元混合组成，在交流电源的正半波，电流对所有单元充电，而交流电源的负半波，电流对其中的全桥单元和电容CL充电；

步骤三、等待调压器T1上升到规定电压，充电结束，这时的试品阀1和试品阀2上的桥臂电容电压和等于交流电源的峰值电压加上电容CL上的电压，开始试验；

所述的利用充电电阻R和旁路开关K02进行充电的方法为：

步骤一、首先闭合开关K01，开始对试品阀1、试品阀2和电容CL充电；

步骤二、由于试品阀1和试品阀2与电容CL、调压器T1副边绕组是串联连接，如果试品阀1和试品阀2由半桥单元组成，在交流电源的正半波对试品阀1和试品阀2充电，而交流电源的负半波对电容CL充电；如果试品阀1和试品阀2由全桥单元组成，交流电源的正负半波，电流都对单元进行充电；如果试品阀1和试品阀2由半桥单元和全桥单元混合组成，在交流电源的正半波，电流对所有单元充电，而交流电源的负半波，电流对其中的全桥单元和串联电容充电；

步骤三、等待充电结束单元电压稳定后，闭合旁路开关K02；这时的试品阀1和试品阀2上的桥臂电容电压和等于交流电源的峰值电压加上电容CL上的电压，开始试验；

在试验过程中，试品阀1、试品阀2和环流抑制电抗L01中流过了所需的试验电流；试验电流的产生依靠试品阀1和试品阀2的调试信号不同产生；试品阀1和试品阀2的调制波都给定为正弦信号，两者幅值、频率相等，相差一个小的角度；因此，试品阀1和试品阀2中间的环流抑制电抗L01上，将承受两者电压的差值，因而产生一个相同频率的正弦环流；而两个试品阀之间微小的电容电压差导致环流抑制电抗器上的直流分量；正弦环流和直流分量合成了所需的试验电流。

2.根据权利要求1所述的采用电容承担偏置电压的换流阀稳态运行试验装置的试验方法，其特征在于，采用两个环流抑制电抗L01和L02使两个试品阀平衡布置，连接方式为：试品阀1和试品阀2一端相连并接地，另外一端与环流抑制电抗L01、L02串联，调压器T1的副边绕组与电容CL串联后，一端接地，另外一端连接在环流抑制电抗L01、L02的中点上。