高压晶闸管阀运行试验方法与试验装置的研究与开发

简要论述了各种高压晶闸管阀的运行试验方法(合成试验方法),对现有的用于完成高压晶闸管阀合成试验的各种专用试验装置进行了分析比较.设计了一套用于各种高压晶闸管阀的合成试验装置,包括主电路设计,控制、保护策略研究与系统设计,调试结果证明了合成试验装置的研制是成功的,为我国大功率电力电子技术的研究与开发提供了坚实的试验基础和开发平台.     

宁东—山东±660kV直流输电工程晶闸管阀运行试验

为追求更高的传输效率及传输容量,特高压直流输电工程在我国电网中的应用越来越广泛。晶闸管阀作为其中的关键设备之一,必须通过完备有效的型式试验,以确保阀的设计是正确的。在IEC 60700-1标准的基础上,通过对现有运行试验电路的深入调研,开发了一套新的运行试验装置,并将其应用到宁东—山东±660 kV直流输电工程,试验结果表明该工程晶闸管阀的研发是成功的。     

用于HVDC晶闸管模块运行试验的新合成试验回路

现代晶闸管阀的高额定容量使其难以在试验室用背靠背试验回路进行试验,用合成试验回路对晶闸管阀的设计进行验证是一种替代方法。设计合成试验回路的核心在于,如何正确地再现作用在晶闸管阀上的负荷。为此,重点描述了换流阀在4种运行状态下的电压和电流负荷。ABBPowerSystems开发了一种新的合成试验回路,正确地再现了运行中施加在HVDC晶闸管阀上的电压和电流负荷。验证试验表明,该回路的设计是成功的。     

一种晶闸管阀的合成试验回路研究

现代晶闸管阀的额定容量很高,难以使用传统的背靠背试验回路进行试验,合成试验回路是一种替代方法。设计合成试验回路的核心在于如何正确地再现晶闸管阀上的负荷。笔者介绍了一种新的合成试验回路,正确地再现了运行中施加在HVDC晶闸管阀上的电压和电流负荷。验证试验表明,该回路的设计是成功的。     

特高压直流输电用6英寸晶闸管恢复特性的优化

为了进一步优化特高压直流(UHVDC)输电工程用晶闸管器件的设计,提升UHVDC换流阀的运行性能,基于6英寸8.5 kV T型门极晶闸管开发出Y型门极晶闸管;采用先进3D器件仿真与试验相结合,优化门极及阴极短路结构来实现器件通态压降、存储电荷、关断时间之间的协调配合,获得优化的动态参数组;在保障器件阻断电压满足高压直流(HVDC)应用要求的基础上,减小了器件通态压降,降低了反向恢复储存电荷,缩短了关断时间,大大提高了器件性能.所研制的新型6英寸晶闸管已在多个试验室检测验证,并且在昌吉-古泉±1100 kV UHVDC工程获得实际应用.     

灵活用于SVC阀和HVDC阀运行试验的新型联合试验装置

为了便于大功率串联晶闸管阀的运行试验,在分析现有大功率串联晶闸管阀试验技术和IEC标准对试验装置的要求的基础上,通过对新型联合试验装置原理电路的分析,提出了一种适用于多种阀试品的联合试验装置。该装置可提供多种灵活用于以SVC阀为主的双向阀试品和以HVDC阀为主的单向阀试品运行试验的试验方式,并且试验能力高、适用试品范围广,为大功率串联晶闸管阀技术的研究提供了很好的试验平台。     

特高压晶闸管阀运行试验控制保护系统研发

为了更加有效地满足IEC60700-1标准规定的特高压晶闸管阀的试验要求,保证晶闸管阀运行试验回路的可靠、稳定运行,设计了一套控制保护系统。该系统由控制/保护主机、人机接口、触发脉冲控制装置、模拟量测量等功能模块组成,系统内的PCI总线、CAN总线和TDM总线用于各功能部分之间的数据传输。系统对试验回路的电流源/电压源和辅助设备独立控制、触发脉冲参数灵活配置、试验项目自动切换,整个试验过程灵活、稳定;保护系统实时监视系统运行状态,对一次回路提供全面、有效的保护,保证一次设备的安全。运行试验系统的试验结果满足各项试验要求,证明了控制保护系统的可靠性和有效性,为我国特高压晶闸管阀以及相关领域的研究和开发提供了坚实的基础和平台。     

灵活用于SVC阀和HVDC阀运行试验的新型联合试验装置

为了便于大功率串联晶闸管阀的运行试验，在分析现有大功率串联晶闸管阀试验技术和IEC标准对试验装置的要求的基础上，通过对新型联合试验装置原理电路的分析，提出了一种适用于多种阀试品的联合试验装置。该装置可提供多种灵活用于以SVC阀为主的双向阀试品和以HVDC阀为主的单向阀试品运行试验的试验方式，并且试验能力高、适用试品范围广，为大功率串联晶闸管阀技术的研究提供了很好的试验平台。     

用于60Hz电力系统的高压直流换流阀运行试验等效方法

为保证高压直流(HVDC)工程能够可靠运行,必须进行换流阀运行试验,而运行试验回路工作频率受制于电力系统的频率,如何对不同频率下的产品进行试验是亟待解决的问题。为满足60Hz电力系统的换流阀运行试验要求,以西安高压电器研究院50Hz频率的换流阀运行试验回路为基础,对换流阀的最小单元晶闸管级的结构、运行中各种过程、晶闸管级承受的电流和电压等电气参数及损耗特性进行了研究和比较,提出了进行60Hz换流阀运行试验的等效方法和折算系数。研究结果表明,在1种运行试验回路上进行不同频率的换流阀运行试验的方法可行,但需要根据不同的试验项目进行适当等效折算,以达到试验检测的目的。该方法的提出可为在世界范围内适用不同频率的直流输电工程的研究、检测等工作提供指导和参考的作用。     

使用合成试验回路对三峡—常州HVDC晶闸管阀进行运行试验

三峡―常州(3G)HVDC晶闸管阀使用的是高额定容量的晶闸管,若用传统的背靠背回路进行试验,需要巨大的投资。为此,开发了一合成试验回路,并成功用于试验三峡晶闸管阀。该回路使用常规的背靠背试验回路作电流源,用振荡回路作电压源,能够充分再现HVDC晶闸管阀的4种运行状态。所产生的试验电应力大于或等于运行条件下的预计电应力。型式试验结果表明,三峡HVDC晶闸管阀完全满足要求。由于试验参数普遍高于设计要求,表明晶闸管阀的设计裕度较大。     

General Consideration of Measuring System for Operational Test of Thyristor Valves of Ultra High Voltage DC Power Transmission

Thyristor valve is one of the key equipments for ultra high voltage direct current(UHVDC) power transmission projects.Before being installed on site,they need to be tested in a laboratory in order to verify their operational performance to satisfy the technical specification of project related.Test facilities for operational tests of thyristor valves are supposed to enable to undertake more severe electrical stresses than those being applied in the thyristor valves under test(test objects).On the other hand,the stresses applied into the test objects are neither higher nor lower than specified by the specification,because inappropriate stresses applied would result in incorrect evaluation of performance on the test objects,more seriously,would cuase the damage of test objects with expensive cost losing.Generally,the process of operational tests is complicated and performed in a complex synthetic test circuit(hereafter as STC),where there are a lot of sensors used for measuring,monitoring and protection on line to ensure that the test circuit functions in good condition.Therefore,the measuring systems embedded play a core role in STC,acting like "eyes".Based on the first project of building up a STC in China,experience of planning measuring systems is summarized so as to be referenced by related engineers.     

合成试验方法在VSC-HVDC换流阀短路电流试验中的应用

合成试验方法是用多套电源分别提供试品在试验中所需应力的试验方法。为检验由模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)构成的电压源换流器高压直流输电(voltage source converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)换流阀设计的正确性及其对暂态工况应力的耐受性,研究了MMC阀暂态运行试验的试验方法,分析了与过电流关断试验和短路电流试验相关工况的应力,提出了2种等效试验方法,并将合成试验方法应用于试验电路的设计中,给出了试验电路与实际工况下阀的应力波形,结合关键应力等效性分析,验证了上述试验方法和试验电路的正确性和有效性。     

交流电涌保护器失效模拟试验探讨

介绍和分析了IEC 61643-11:2011中新增加的SPD失效模拟试验。对试品安装方式、失效模拟试验设备的工作原理及试验程序进行详细了分析。在SPD样品上进行了失效模拟测试,对测试中的一些现象和结果进行分析。最后,讨论了制造厂标称的不同失效处理电流对测试的影响,为SPD的生产与测试工作提供了参考。     

基于空充电流的线路保护带负荷试验方法

电流回路变动过的线路保护须进行带负荷试验后才能投入运行。针对常规带负荷试验存在的耗时长、负荷不稳定、改接线风险性大的问题,提出了利用线路在空充状态下的电容电流进行带负荷试验的方法。首先分析了线路空充电流特性及其在带负荷试验中的适用性,给出了空充电流带负荷试验的适用范围。其次通过与常规带负荷试验进行对比,论证了所提出的带负荷试验方法在电流二次回路改接线过程中的安全性。最后通过某220 kV变电站的现场试验测试了该方法的有效性。结果表明,采用线路空充电流进行带负荷试验可在保证试验精确度的前提下缩减设备操作流程,大幅提升电力设备投产效率。     

氧化物避雷器带电测试的实际应用

对目前氧化锌避雷器运行状况三种检测的方法进行了分析比较,着重讨论了氧化锌避雷器带电测试的影响因素,并以实例说明了氧化锌避雷器运行中的监测、分析程序.     

变耦电抗式可控串补的操作特性分析和试验

为了解变耦电抗式可控串补的各种操作特性,对串补装置典型操作时的电流、电压进行了试验和分析.提出用于串补装置暂态分析的通用等值电路,利用特性参数建立电路方程解的通用结构.利用特性参数法分析线路开关投入装置时的过流、过压,以及装置在逐级和大跨级调节换级过程中的电流、电压特性.采用电磁仿真软件EMTDC对旁路开关投、退串补装置的操作过程进行了仿真;还进行了动态模拟试验以及装置在典型换级过程中的电流、电压的特性测试.结果表明和理论分析是一致的.     

多通道氧化锌电阻片老化试验系统

采用数字I/O接口、采集卡和计算机组成多通道氧化锌电阻片(metal oxygenvaristor,MOV)老化试验测试系统。该系统具有方便操作的人机界面,可设定电阻片的编号、数据采样的间隔,通过可视化的VB编程软件,实现全电流、阻性电流、容性电流和功耗的计算,并在线显示测试数据、全电流和阻性电流波形及功耗的动态曲线。