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专利名称：一种高压直流输电晶闸管阀运行试验用电压源的制作方法
技术领域：
本发明涉及高压直流输电换流阀的电气试验领域，特别涉及一种高压 直流输电晶闸管阀运行试验用电压源。
背景技术：
随着电力系统高压直流输电工程的发展，大功率晶闸管器件串联的换
流阀是直流输电工程换流站的核心，其造价一般占到工程总投资的25%左 右，其质量直接影响输变电系统的可靠性。
换流阀试验用电压源，要求能够每个周期为试品阀提供稳定的高电压。 目前，换流阀试验用电压源一般使用升压变压器将电压升高，然后通过硅 堆整流，为电容器组充电，通过辅助阀组的控制来给试品换流阀提供电压。 电压源的工作过程为开环控制，辅助阀组和试品换流阀的阻性元件都会消 耗能量，造成试品换流阀上每个周期实际获得的电压不稳定。

发明内容
本发明的目的在于提供一种高压直流输电晶闸管阀运行试验用电压 源，它能够向试品换流阀提供稳定的周期电压，而且电压源的造价低。
为了达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的 一种高 压直流输电晶闸管阀运行试验用电压源，包括变压器、辅助主电路，其 特征在于，所述变压器和辅助主电路之间设置有可控整流桥，辅助主电路 输出端设置有电压传感器，所述电压传感器连接负反馈网络控制可控整流 桥。
本发明的进一步特点在于 所述负反馈网络为比例放大器。
所述电压传感器包括电阻分压电路和阻容分压电路并联而成，二者的 分压点共同连接作为电压传感器的测量输出端。本发明使用可控整流桥在有载调压变压器高压侧进行整流，电流小不
需要考虑额外的冷却方式；在试品换流阀高压侧并联通频带高电压传感器，
能够快速准确地反应试品阀上的各种电压信号的变化，通过负反馈调节来
得到试品换流阀每个周期所需电压的快速补偿；电压源还具有在较低电压 下独立启动的功能，满足了从高电压到低电压的各种试验方式的要求。


图1为本发明的电压源结构图。图中，B: 6脉波整流桥；T:有载调 压变压器；Cy充电电容器；Cs:振荡电容器；Ll:换相电感；L2:反向 充电电抗器；L3:充电电抗器；Va2:第二辅助阀；Va3:第三辅助阀；Va4: 第四辅助阀；Va5:第五辅助阀；Vt:试品换流阀。
具体实施例方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
参照图l，高压直流输电晶闸管阀运行试验用电压源，主要包括变压 器、辅助主电路、可控整流桥、电压传感器、负反馈网络。变压器和辅助 主电路之间设置有可控整流桥，辅助主电路输出端连接试品换流阀Vt，高 电压传感器检测辅助主电路输出端的电压，并将该电压经过负反馈网络， 用来控制可控整流桥的换流阀的触发角，快速补偿试品换流阀每个周期所 需的电压。
本实施例中，变压器采用有载调压变压器T，可控整流桥采用6脉波 可控整流桥B，负反馈网络采用比例放大器K。辅助主电路包括6脉波可 控整流桥B正极、负极输出端之间依次串接有充电电抗器L3、充电电容器 CL;充电电容器CL的正极、负极端依次第二辅助阀Va2、反向充电电抗器 L2、第三辅助阀Va3、换相电感L1，串接试品换流阀Vt后，构成试品换 流阀Vt的通流回路；第三辅助阀Va3两端反向并接有第四辅助阀Va4，反 向充电电抗器L2与第三辅助阀Va3的公共节点和充电电容器Cl的免板之 间串接有振荡电容器Cs，第二辅助阀Va2与反向充电电抗器L2的公共节 点连接有第五辅助阀Va5的正极，第五辅助阀Va5的负极与充电电容器Cl的负极(即电压源地)连接。试品换流阀Vt的正极端(即辅助主电路输出
端)设置有电压传感器，连接负反馈网络K控制可控整流桥B。负反馈网 络K可以是比例放大器、比例积分放大器、比例-积分-微分负反馈网络或 者等价的数字式负反馈网络，本实施例采用比例放大器。
参照图2，电压传感器中，阻容分压电路的高压臂由第一电阻R1和第 一电容C1串联组成，其低压臂由第二电阻R2和第二电容串联C2串联组 成；电阻分压电路由第三电阻R3和第四电阻R4串联组成，两个电阻分别 位于高压臂和低压臂；阻容分压电路的高压臂和电阻分压电路的高压臂组 成电压传感器的高压臂，阻容分压电路的低压臂和电阻分压电路的低压臂 组成电压传感器的低压臂。电压传感器的测量输出端通过第五电阻R5后， 利用双屏蔽电缆引出作为测量的电压信号。在电压传感器的测量输出端和 地之间连接有第一 TVS保护管Dl，双屏蔽电缆末端和地之间连接有第二 TVS保护管D2，两个保护管TVS均起过电压保护作用。
本实施例中，电压传感器的电路参数如图2所示，该电压传感器能够 在额定电压150kV工频电压(有效值)、200kV直流电压(平均值)和300kV 峰值的操作冲击电压(250/2500us)下联合工作，在50kV直流电压情况 下能够长期工作；频带宽度可达100M Hz，能够满足从直流测量到雷电冲 击的要求。
该电压传感器能够灵敏地跟踪试品换流阀Vt上的电压，快速调整可控 整流桥的充电电压，与开环控制的硅堆整流电路相比，试品换流阀Vt上施 加的电压更加准确、可控和稳定，而且电压的调整范围宽。
权利要求
1、一种高压直流输电晶闸管阀运行试验用电压源，包括变压器、辅助主电路，其特征在于，所述变压器和辅助主电路之间设置有可控整流桥，辅助主电路输出端设置有电压传感器，所述电压传感器连接负反馈网络控制可控整流桥。
2、 根据权利要求1所述的一种高压直流输电晶闸管阀运行试验用电压 源，其特征在于，所述负反馈网络为比例放大器。
3、 根据权利要求1所述的一种高压直流输电晶闸管阀运行试验用电压 源，其特征在于，所述电压传感器包括电阻分压电路和阻容分压电路并联 而成，二者的分压点共同连接作为电压传感器的测量输出端。
全文摘要
本发明涉及高压直流输电换流阀的电气试验领域，公开了一种高压直流输电晶闸管阀运行试验用电压源。它包括变压器、辅助主电路，其特征在于，所述变压器和辅助主电路之间设置有可控整流桥，辅助主电路输出端设置有电压传感器，所述电压传感器连接负反馈网络控制可控整流桥。
文档编号G01R1/00GK101458266SQ20081023649
公开日2009年6月17日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者任军辉, 朴 刘, 周会高, 伟 孙, 尚金诚, 张万荣, 李宾宾, 安 王, 胡治龙, 钒 许, 贾一凡, 虎 那, 军 郑, 超 黄 申请人:中国西电电气股份有限公司