专利名称：一种直流换流阀冲击电压试验方法
技术领域：
本发明涉及电力电子、电力系统冲击试验方法，具体讲涉及一种直流换流阀冲击电压试验方法。
背景技术：
直流输电技术由于其技术性和经济性，近30年来得到大量应用，最常见的应用是背靠背交流联网和长距离输电。直流工程最关键的设备是换流站，而直流换流阀又是换流站的核心部件。为保证直流工程的可靠性，直流换流阀供应商必须对直流换流阀进行型式试验，包括绝缘试验和运行试验。冲击试验是直流换流阀绝缘试验的一部分，其包括操作冲击试验，雷电冲击试验及陡波前冲击试验。试验目的是验证直流换流阀能够承受冲击过电压相关的电压特性，直流换流阀能够承受规定的过电压，每一个内部过电压保护回路都是有效的，直流换流阀电子单元不受干扰影响且功能正确，直流换流阀能够在规定的过电压条件下触发而避免损坏。

发明内容
本发明的目的是提供一种试验装置简单，新颖简洁，易于试验实施的方法，并且试验方法能适应背靠背直流工程、常规高压直流输电工程、特高压直流输电工程以及超高压直流输电工程等不同应用方案直流换流阀的试验需求。为实现本发明的目的，本发明提供的直流换流阀冲击电压试验方法包括下述步骤A、打开开关，为试品阀交流充电；B、充电完成后，闭合开关由冲击电压发生器施加冲击；C、分别调节冲击电压发生器波头电阻和波尾电阻，使试品阀产生峰值。本发明提供的直流换流阀冲击电压试验优选方法中，所述A步骤中，所述打开开关为打开第一开关Sl和第二开关S2 ；所述交流充电是使工频试验变压器Tl为试品阀Vl交流充电；所述步骤B中，充电完成后，闭合第一开关Sl和第二开关S2，由冲击电压发生器D 对试品阀Vl施加冲击；所述步骤C中，调节冲击电压发生器D的波头电阻R2和波尾电阻Rl，使试品阀Vl
两端产生峰值。本发明提供的一种直流换流阀冲击电压优选试验方法中，所述C步骤中试品阀Vl 两端产生的峰值相当于系统研究决定的操作波保护水平的冲击电压。与现有技术相比，本发明提供的直流换流阀冲击电压试验方法，具有以下优异效果1、利用第一开关Sl和第二开关S2实现试验前后试验电路的切换，并采用工频试验变压器Tl为试品阀Vl进行交流充电，试验电路中有保护电阻，在故障情况下限制回路电流。2、试验方法使用的装置简单，功能全面并且充分考虑了故障情况下的保护措施， 试验装置的可靠性高。3、满足背靠背直流工程、超高压直流输电工程和特高压直流输电工程等不同直流换流阀冲击试验的应用方案需求，进行试验时无需复杂的时序配合，施加冲击时刻的调节范围大。4、满足操作冲击、雷电冲击及陡波冲击试验要求，试验装置新颖简洁、功能全面。5、利用交流耐压装置中的试验变压器对试品阀进行补能，降低了对第一开关Sl 和第二开关S2的绝缘要求，节省了制造成本。


图1直流换流阀冲击电压试验装置原理图；图2试品阀的操作冲击电压波形；图3试品阀的雷电冲击电压波形；图4试品阀的陡波冲击电压波形。
具体实施例方式本发明提供的直流换流阀冲击电压试验装置原理图如图1所示，该装置包括冲击电压发生器D、保护电阻R3、开关、工频试验变压器Tl和试品阀VI。开关包括第一开关Sl 和第二开关S2 ；冲击发生器D、保护电阻R3、试品阀Vl依次并联；第一开关Sl连接在冲击发生器D和保护电阻R3之间后再与试品阀Vl阴极连接；第二开关S2连接于保护电阻R3 和试品阀Vl之间并与试品阀Vl阳极连接；工频试验变压器Tl两端分别与地和试品阀Vl 一端连接；冲击发生器D包括隔离球隙1、本体电容Cl、波尾电阻Rl和波头电阻R2 ；隔离球隙1和波头电阻R2串联；本体电容Cl和波尾电阻Rl并联在隔离球隙1的两端；冲击发生器D和保护电阻R3均有效接地。在直流换流阀冲击电压试验前，打开第一开关Sl和第二开关S2，使用工频试验变压器Tl为试品阀Vl交流充电，此种充电方式下保护电阻R3既能与试品阀Vl形成补能回路，又可在试品阀Vl发生导通等故障时限制回路电流从而保护工频试验变压器Tl ；充电完成后，闭合第一开关Sl和第二开关S2，对试品阀Vl施加冲击，此种冲击施加方式下，可规避冲击电压发生器D在充电时刻发生自放等故障时与工频电压叠加对试品阀Vl造成的损害，还可保护工频试验变压器Tl不承受冲击电压，同时防止充电时工频电压施加在冲击电压发生器D上；分别调节冲击电压发生器D的波头电阻R2和波尾电阻Rl，使试品阀Vl两端产生峰值相当于系统研究决定的操作波保护水平的冲击电压。满足操作冲击、雷电冲击和陡波冲击电压试验。操作冲击试验电压波形如图2所示，在250us时刻试品阀Vl达到峰值550KV ；雷电冲击试验电压波形如图3所示，在1. 2us时刻试品阀Vl达到峰值780KV ；陡波冲击试验电压波形如图4所示，在0. 5us时刻试品阀Vl达到峰值800KV。本发明提供的试验方法的试验装置简单，新颖简洁，易于试验的实施，能适应背靠背直流工程、常规高压直流输电工程、特高压直流输电工程以及超高压直流输电工程等不同应用方案直流换流阀的试验需求。试验装置充分考虑了故障情况下的保护措施，装置可靠性高。同时利用交流耐压装置中的工频试验变压器Tl对试品阀Vl进行补能，降低了对第一开关Sl和第二开关S2的绝缘要求，节省了制造成本。 最后应该说明的是结合上述实施例说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
权利要求
1.一种直流换流阀冲击电压试验方法，其特征在于所述方法包括下述步骤A、打开开关，为试品阀交流充电；B、充电完成后，闭合开关由冲击电压发生器施加冲击；C、分别调节冲击电压发生器波头电阻和波尾电阻，使试品阀产生峰值。
2.根据权利要求1的一种直流换流阀冲击电压试验方法，其特征在于所述A步骤中，所述打开开关为打开第一开关Sl和第二开关S2，所述交流充电是使工频试验变压器Tl为试品阀Vl交流充电；所述步骤B中，充电完成后，闭合第一开关Sl和第二开关S2，由冲击电压发生器D对试品阀Vl施加冲击；所述步骤C中，调节冲击电压发生器D的波头电阻R2和波尾电阻Rl，使试品阀Vl两端产生峰值。
3.根据权利要求2的一种直流换流阀冲击电压试验方法，其特征在于所述C步骤中试品阀Vl两端产生的峰值相当于系统研究决定的操作波保护水平的冲击电压。
全文摘要
本发明提供一种直流换流阀冲击电压试验方法，该方法包括下述步骤打开开关，为试品阀交流充电；充电完成后，闭合开关由冲击电压发生器施加冲击；分别调节冲击电压发生器波头电阻、波尾电阻，使试品阀产生峰值。本发明提供的直流换流阀冲击电压试验方法的试验回路结构简单，功能全面，节省制造成本并且试验方法能适应背靠背直流工程、常规高压直流输电工程、特高压直流输电工程以及超高压直流输电工程等不同应用方案直流换流阀的试验需求。
文档编号G01R31/327GK102486511SQ20101057650
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者查鲲鹏, 王高勇, 高冲 申请人:中国电力科学研究院