[发明专利]一种高压换流阀阻尼电容器的等效温升试验方法

说明书

本发明公开了一种高压换流阀阻尼电容的等效温升试验方法，包括以下步骤：建立待测阻尼电容器应用工况的等效电路，求解其在不同频率下各次电流的有效值；建立待测阻尼电容器等效电路模型，测试不同频率下待测阻尼电容器的等效串联电阻；设定等效温升试验的工作频率、试验时长、待测电容器的温度测点；计算试验所需要试验电流有效值；根据设定进行等效温升试验的工作频率、试验时长、待测电容器的温度测点和求得的试验电流有效值，进行阻尼电容器的等效温升试验。本方法通过等效计算阻尼电容实际工作时的损耗值，灵活选择试验时的频率，提高等效温升试验参数选择的合理性，简化试验流程，确保等效试验最大程度地符合被测阻尼电容的实际应用工况。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种高压换流阀阻尼电容器的等效温升试验方法。

背景技术

温升值是阻尼电容的一项重要指标，过高的温升值对阻尼电容器的使用寿命及内部绝缘特性有着直接的影响。等效温升试验是测试阻尼电容器温升情况最有效的手段，根据不同的试验目的，等效温升试验可以用来进行电容器热稳定性能、热阻值测定、散热性能测试，这些测试的方法都是一致的，区别在于试验时间或试验温度测点的布置数量及位置的不同。

在高压直流输电中，为了抑制晶闸管换流阀关断时产生的电压过冲，保证串联晶闸管级的动态均压，通常需要在晶闸管两端并联由阻尼电容和阻尼电阻串联而成的阻尼回路。晶闸管换流阀周期性开通关断的复杂性，使得阻尼电容工作时的电流并非是单一频率的，而是包含几次甚至几十次的纹波电流。另一方面，电容器由于生产工艺、材料特性等方面的影响，并非理想的纯电容元件，而是包含并联绝缘电阻、等效串联电阻、等效串联电感的RLC电路。电容器内部的并联绝缘电阻通常较大，达到MΩ甚至GΩ级，其产生的损耗通常可以忽略，等效串联电阻是电容器损耗的主要因素。由于电容器的固有特性，其等效串联电阻并非一成不变，而是会随工作频率的变化而变化，在其工作区间内，等效串联电阻的变化趋势示意图可以参考图1。因此，在进行阻尼电容器温升试验等效有功功率计算时，必须要考虑其工作时频率的影响，主要体现在，工作电流中各次谐波电流的大小以及各次谐波频率下等效串联电阻的差异。

专利CN102175939B中公开了一种电力电容器温升试验的方法，主要介绍了电容器在常温下进行温升试验来推断其在其他特定环温下的温升值，并未说明其试验电流的等效方法、其试验频率的选择等重要试验参数的设定方法。目前，在进行阻尼电容器等效温升试验时大多是采用基波频率下的电流值进行试验，忽略了阻尼电容实际应用时存在的高频纹波电流及谐波对阻尼电容等效串联电阻的影响，无法准确地等效被测电容的实际应用工况下的真实损耗，对评估阻尼电容寿命、散热性能设计、热阻值测定等方面有着直接的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种高压换流阀阻尼电容器的等效温升试验方法，通过等效计算阻尼电容实际工作时的损耗值，灵活选择试验时的频率，以克服目前高压换流阀阻尼电容器温升试验时等效性不高的问题，提高等效温升试验参数选择的合理性，简化试验流程，确保等效试验最大程度地符合被测阻尼电容的实际应用工况。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高压换流阀阻尼电容的等效温升试验方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1：建立待测阻尼电容器应用工况的等效电路，求解其在不同频率下各次电流的有效值；

步骤S2：建立待测阻尼电容器等效电路模型，测试不同频率下待测阻尼电容器的等效串联电阻；

步骤S3：设定进行等效温升试验的工作频率，根据步骤S2得到设定试验频率下待测电容的等效串联电阻；设定进行等效温升试验的试验时长、待测电容器的温度测点；

步骤S4：根据步骤S1中不同频率下各次电流的有效值和步骤S2中不同频率下待测阻尼电容器的等效串联电阻，计算等效温升试验时所需要的试验电流有效值；