專利名稱：一種晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗方法和裝置。
背景技術(shù)：
非周期觸發(fā)試驗是晶閘管換流閥絕緣試驗中一項重要的測試內(nèi)容，該試驗?zāi)康氖球炞C換流閥在最大運行電壓和非周期應(yīng)力條件下開通時，晶閘管及其輔助電路有足夠的電流和電壓耐受能力。根據(jù)IEC60700標準，非周期觸發(fā)試驗有避雷器法和并聯(lián)電容法，其中避雷器法在閥端子間并聯(lián)一個避雷器和一個電容，電容容值為閥端對端雜散電容的最大值，試驗時經(jīng)過換相電感后施加電壓，當(dāng)避雷器通過的電流和其上的電壓達到預(yù)先規(guī)定的水平時閥觸發(fā)導(dǎo)通。避雷器法由于更為真實地再現(xiàn)換流閥工況，從技術(shù)角度應(yīng)優(yōu)先考慮，但其所需設(shè)備容量大，投資高，限制了該方法的應(yīng)用。且試驗對象為一個完整的單閥或者閥組件，該方法不能直接對單個晶閘管非周期觸發(fā)耐受能力進行考核，如果試驗中某個晶閘管出現(xiàn)故障或者燒毀，則可能損壞整個被試閥和試驗裝置，帶來較大的經(jīng)濟損失甚至造成安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗方法和裝置，繼承了單閥非周期觸發(fā)試驗避雷器法的技術(shù)優(yōu)勢，試驗波形接近換流閥真實工況，且所需設(shè)備容量大大減小，節(jié)省了投資。該方法直接對單個晶閘管進行非周期觸發(fā)試驗，能夠在換流閥組裝之前即對內(nèi)部各個晶閘管耐受非周期觸發(fā)電壓電流的能力進行校驗，從而提高換流閥生產(chǎn)制造的安全性與經(jīng)濟性。且該方法可以通過提高試驗參數(shù)充分考核閥串聯(lián)結(jié)構(gòu)分散性對晶閘管非周期觸發(fā)應(yīng)力帶來的影響，提高換流閥長期運行可靠性。為了實現(xiàn) 上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案提供一種晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗方法，所述方法包括以下步驟步驟1:將試品晶閘管進行加熱到換流閥運行狀況下的等效結(jié)溫；步驟2 :對試驗電容器Ce和雜感電容器Cst進行充電，充電至避雷器預(yù)先規(guī)定的電壓電流水平后恒流源G自動閉鎖；步驟3 :觸發(fā)試品晶閘管，使試驗電各器Ce和雜感電各器(^釋放能量，完成試品晶閘管一次開通應(yīng)力測試；步驟4 :重復(fù)步驟2和步驟3，進行下一次開通應(yīng)力測試，直至測試結(jié)束。所述步驟I中，閉合開關(guān)Kr，控制直流電壓源E，通過電阻r對試品晶閘管進行加熱到換流閥運行狀況下的等效結(jié)溫。所述步驟2中，閉合開關(guān)Ke，控制恒流源G輸出直流電流對試驗電容器Ce和雜感電容器Cst進行充電，充電至避雷器預(yù)先規(guī)定的電壓電流水平后恒流源G自動閉鎖。所述步驟3中，發(fā)出試品晶閘管觸發(fā)脈沖，使試品晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后試驗電容器Ce和雜感電容器Cst均釋放能量，兩者放電與換相電感Lrf、飽和電抗器L諧振產(chǎn)生試驗電流，完成試品晶閘管一次開通應(yīng)力測試。所述步驟4中，測試完成后，關(guān)閉恒流源G，斷開開關(guān)Ke ;分別閉合開關(guān)K1和開關(guān)K2，將試驗電容器Ce和雜感電容器Cst殘存能量分別釋放完畢；關(guān)閉直流電壓源E，閉合開關(guān)Kr，停止加熱。同時提供一種晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗裝置，所述裝置包括恒流源G、試驗主電路單元、加熱回路單元和保護回路單元；所述可恒流源G輸出直流電流對試驗主電路單元的試驗電容器Ce和雜感電容器Cst進行充電；充電至避雷器預(yù)先規(guī)定的電壓電流水平后恒流源G閉鎖并發(fā)出試品晶閘管觸發(fā)脈沖，在試品晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后試驗電容器0；和雜感電容器Cst放電產(chǎn)生試驗電流，完成試品晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器法開通應(yīng)力試驗；所述加熱回路單元對試品晶閘管加熱到試驗結(jié)溫；所述保護回路單元防止測試對試品晶閘管損壞；所述加熱回路單元和保護回路單元分別并聯(lián)在避雷器的兩端。所述試驗主電路單元包括試驗電容器Ce、換相電感Let、開關(guān)K1、開關(guān)K2、電阻r1、電阻r2、雜感電容器Cst和飽和電抗器L ;所述開關(guān)K1和電阻rl串聯(lián)后并聯(lián)在所述試驗電容器Ce兩端構(gòu)成CeZyr1-K1支路，所述開關(guān)K2和電阻r2串聯(lián)后并聯(lián)在所述雜感電容器Cst兩端構(gòu)成Cst//r2-K2支路，所述CeZyrl-K1支路、換相電感Lc^CstZVrf-K2支路和飽和電感器L依次串聯(lián)。所述加熱回路單元包括 絕緣導(dǎo)熱板A、開關(guān)Kr、電阻r、直流電壓源E、絕緣導(dǎo)熱板B和觸發(fā)信號回路，所述絕緣導(dǎo)熱板A、開關(guān)Kr、電阻r、直流電壓源E和絕緣導(dǎo)熱板B依次串聯(lián)后，并聯(lián)在試品晶閘管兩端，實現(xiàn)試驗主電路單元和加熱回路單元的電氣隔離。所述保護回路單元包括阻尼電阻Rd、阻尼電容Cd和均壓電阻Rw ;其中阻尼電阻Rd與阻尼電容Cd串聯(lián)構(gòu)成Rd-Cd串聯(lián)支路，所述Rd-Cd串聯(lián)支路與所述均壓電阻Rw并聯(lián)后，并聯(lián)在試品晶閘管兩端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于1、繼承了單閥非周期觸發(fā)試驗避雷器法的技術(shù)優(yōu)勢，試驗波形接近換流閥真實工況，具有很好的試驗等效性；2、所需設(shè)備容量相比單閥非周期觸發(fā)試驗避雷器法大大減小，降低了裝置成本；3、直接對單個晶閘管進行非周期觸發(fā)試驗，能夠在換流閥組裝之前即對內(nèi)部各個晶閘管耐受非周期觸發(fā)電壓電流的能力進行校驗，提高換流閥生產(chǎn)制造的安全性與經(jīng)濟性；4、通過提高試驗參數(shù)來充分考核閥串聯(lián)結(jié)構(gòu)分散性對晶閘管非周期觸發(fā)應(yīng)力帶來的影響，提高換流閥長期運行可靠性。


圖1是本發(fā)明實施例中晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗裝置拓撲結(jié)構(gòu)圖；圖2是晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗裝置對試品晶閘管進行開通測試時的試驗電壓波形圖；圖3是晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗裝置對試品晶閘管進行開通測試時的試驗電流波形圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。如圖1-圖3，提供一種晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗方法，所述方法包括以下步驟步驟1:將試品晶閘管進行加熱到換流閥運行狀況下的等效結(jié)溫；步驟2 :對試驗電容器Ce和雜感電容器Cst進行充電，充電至避雷器預(yù)先規(guī)定的電壓電流水平后恒流源G自動閉鎖；步驟3 :觸發(fā)試品晶閘管，使試驗電各器Ce和雜感電各器(^釋放能量,完成試品晶閘管一次開通應(yīng)力測試；步驟4 :重復(fù)步驟2和步驟3，進行下一次開通應(yīng)力測試，直至測試結(jié)束。所述步驟I中，閉合開關(guān)Kr，控制直流電壓源E，通過電阻r對試品晶閘管進行加熱到換流閥運行狀況下的等效結(jié)溫。所述步驟2中，閉合開關(guān)Ke，控制恒流源G輸出直流電流對試驗電容器Ce和雜感電容器Cst進行充電，充電至避雷器預(yù)先規(guī)定的電壓電流水平后恒流源G自動閉鎖。所述步驟3中，發(fā)出試品晶閘管觸發(fā)脈沖，使試品晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后試驗電容器Ce和雜感電容器Cst均釋放能量，兩者放電與換相電感Lrf、飽和電抗器L諧振產(chǎn)生試驗電流，完成試品晶閘管一次開通應(yīng)力測試。所述步驟4中，測試完成后，關(guān)閉恒流源G，斷開開關(guān)Ke ;分別閉合開關(guān)K1和開關(guān)K2，將試驗電容器Ce和雜感電容器Cst殘存能量分別釋放完畢；關(guān)閉直流電壓源E，閉合開關(guān)Kr，停止加熱。 試驗時加熱回路預(yù)先將試品晶閘管加熱到換流閥運行狀況下的等效結(jié)溫，然后通過恒流源G對試驗電容器Ce、雜感電容器Cst進行充電，當(dāng)充電至避雷器預(yù)先規(guī)定的電壓電流水平后閉鎖恒流源并觸發(fā)試品晶閘管。合理選擇試驗電容器Ce的參數(shù)，即可實現(xiàn)換流閥非周期觸發(fā)工況下晶閘管電壓電流應(yīng)力的模擬復(fù)現(xiàn)，完成對晶閘管耐受能力的校驗考核。同時提供一種晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗裝置，所述裝置包括恒流源G、試驗主電路單元、加熱回路單元和保護回路單元；所述可恒流源G輸出直流電流對試驗主電路單元的試驗電容器Ce和雜感電容器Cst進行充電；充電至避雷器預(yù)先規(guī)定的電壓電流水平后恒流源G閉鎖并發(fā)出試品晶閘管觸發(fā)脈沖，在試品晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后試驗電容器0；和雜感電容器Cst放電產(chǎn)生試驗電流，完成試品晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器法開通應(yīng)力試驗；所述加熱回路單元對試品晶閘管加熱到試驗結(jié)溫；所述保護回路單元防止測試對試品晶閘管損壞；所述加熱回路單元和保護回路單元分別并聯(lián)在避雷器的兩端。所述試驗主電路單元包括試驗電容器Ce、換相電感L。,、開關(guān)K1、開關(guān)K2、電阻r1、電阻r2、雜感電容器Cst和飽和電抗器L ;所述開關(guān)K1和電阻rl串聯(lián)后并聯(lián)在所述試驗電容器Ce兩端構(gòu)成CeZyr1-K1支路，所述開關(guān)K2和電阻r2串聯(lián)后并聯(lián)在所述雜感電容器Cst兩端構(gòu)成Cst//r2-K2支路，所述CeZyrl-K1支路、換相電感Lc^CstZVrf-K2支路和飽和電感器L依次串聯(lián)。所述加熱回路單元包括絕緣導(dǎo)熱板A、開關(guān)Kr、電阻r、直流電壓源E、絕緣導(dǎo)熱板B和觸發(fā)信號回路，所述絕緣導(dǎo)熱板A、開關(guān)Kr、電阻r、直流電壓源E和絕緣導(dǎo)熱板B依次串聯(lián)后，并聯(lián)在試品晶閘管兩端，實現(xiàn)試驗主電路單元和加熱回路單元的電氣隔離。所述保護回路單元包括阻尼電阻Rd、阻尼電容Cd和均壓電阻Rw ;其中阻尼電阻Rd與阻尼電容Cd串聯(lián)構(gòu)成Rd-Cd串聯(lián)支路，所述Rd-Cd串聯(lián)支路與所述均壓電阻Rw并聯(lián)后，并聯(lián)在試品晶閘管兩端。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明的具體實施方式
進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗方法，其特征在于所述方法包括以下步驟步驟1:將試品晶閘管進行加熱到換流閥運行狀況下的等效結(jié)溫；步驟2 :對試驗電容器Ce和雜感電容器Cst進行充電，充電至避雷器預(yù)先規(guī)定的電壓電流水平后恒流源G自動閉鎖；步驟3:觸發(fā)試品晶閘管，使試驗電容器Ce和雜感電容器Cst釋放能量，完成試品晶閘管一次開通應(yīng)力測試；步驟4 :重復(fù)步驟2和步驟3，進行下一次開通應(yīng)力測試，直至測試結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗方法，其特征在于所述步驟I中，閉合開關(guān)Kr，控制直流電壓源E，通過電阻r對試品晶閘管進行加熱到換流閥運行狀況下的等效結(jié)溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗方法，其特征在于所述步驟2中，閉合開關(guān)Ke，控制恒流源G輸出直流電流對試驗電容器Ce和雜感電容器Cst進行充電，充電至避雷器預(yù)先規(guī)定的電壓電流水平后恒流源G自動閉鎖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗方法，其特征在于所述步驟3中，發(fā)出試品晶閘管觸發(fā)脈沖，使試品晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后試驗電容器Ce和雜感電容器Cst均釋放能量，兩者放電與換相電感Lrt、飽和電抗器L諧振產(chǎn)生試驗電流，完成試品晶閘管一次開通應(yīng)力測試。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗方法，其特征在于所述步驟4中，測試完成后，關(guān)閉恒流源G，斷開開關(guān)Ke ;分別閉合開關(guān)K1和開關(guān)K2,將試驗電容器Ce和雜感電容器Cst殘存能量分別釋放完畢；關(guān)閉直流電壓源E，閉合開關(guān)Kr，停止加熱。
6.一種晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗裝置，其特征在于所述裝置包括恒流源G、 試驗主電路單元、加熱回路單元和保護回路單元；所述可恒流源G輸出直流電流對試驗主電路單元的試驗電容器Ce和雜感電容器Cst進行充電；充電至避雷器預(yù)先規(guī)定的電壓電流水平后恒流源G閉鎖并發(fā)出試品晶閘管觸發(fā)脈沖，在試品晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通后試驗電容器Ce 和雜感電容器Cst放電產(chǎn)生試驗電流，完成試品晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器法開通應(yīng)力試驗；所述加熱回路單元對試品晶閘管加熱到試驗結(jié)溫；所述保護回路單元防止測試對試品晶閘管損壞；所述加熱回路單元和保護回路單元分別并聯(lián)在避雷器的兩端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗裝置，其特征在于所述試驗主電路單元包括試驗電容器Ce、換相電感L。,、開關(guān)K1、開關(guān)K2、電阻rl、電阻r2、雜感電容器Cst和飽和電抗器L ;所述開關(guān)K1和電阻rl串聯(lián)后并聯(lián)在所述試驗電容器Ce兩端構(gòu)成CeZyr1-K1支路，所述開關(guān)K2和電阻r2串聯(lián)后并聯(lián)在所述雜感電容器Cst兩端構(gòu)成Cst// r2-K2支路，所述CeZyrl-K1支路、換相電感Lrt、Cst//r2_K2支路和飽和電感器L依次串聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗裝置，其特征在于所述加熱回路單元包括絕緣導(dǎo)熱板A、開關(guān)Kr、電阻r、直流電壓源E、絕緣導(dǎo)熱板B和觸發(fā)信號回路，所述絕緣導(dǎo)熱板A、開關(guān)Kr、電阻r、直流電壓源E和絕緣導(dǎo)熱板B依次串聯(lián)后，并聯(lián)在試品晶閘管兩端，實現(xiàn)試驗主電路單元和加熱回路單元的電氣隔離。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗裝置，其特征在于所述保護回路單元包括阻尼電阻Rd、阻尼電容Cd和均壓電阻Rw;其中阻尼電阻Rd與阻尼電容Cd串聯(lián)構(gòu)成Rd-Cd串聯(lián)支路，所述Rd-Cd串聯(lián)支路與所述均壓電阻Rw并聯(lián)后，并聯(lián)在試品`晶閘管兩端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種晶閘管非周期觸發(fā)并聯(lián)避雷器試驗方法和裝置，繼承了單閥非周期觸發(fā)試驗避雷器法的技術(shù)優(yōu)勢，試驗波形接近換流閥真實工況，且所需設(shè)備容量大大減小，節(jié)省了投資。該方法直接對單個晶閘管進行非周期觸發(fā)試驗，能夠在換流閥組裝之前即對內(nèi)部各個晶閘管耐受非周期觸發(fā)電壓電流的能力進行校驗，從而提高換流閥生產(chǎn)制造的安全性與經(jīng)濟性。且該方法可以通過提高試驗參數(shù)充分考核閥串聯(lián)結(jié)構(gòu)分散性對晶閘管非周期觸發(fā)應(yīng)力帶來的影響，提高換流閥長期運行可靠性。
文檔編號G01R31/12GK103048594SQ20121054017
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者魏曉光, 雷小舟, 王高勇 申請人:國網(wǎng)智能電網(wǎng)研究院, 中電普瑞電力工程有限公司, 山東電力集團公司, 國家電網(wǎng)公司