超、特高壓直流短路器轉換迴路特性參數測試方法
2023-05-27 22:20:06
專利名稱：超、特高壓直流短路器轉換迴路特性參數測試方法
技術領域：
本發明涉及電力系統中高壓直流斷路器的特性參數測試方法，特別是超高壓、特高壓直流斷路器轉換迴路特性參數測試方法。
背景技術：
超、特高壓直流輸電工程換流站直流場用高壓直流斷路器是換流站直流場的重要設備，主要包括中性母線開關(NBS)、轉金屬迴路開關(MRTB)、轉大地迴路開關(GRTS)等。它們起著轉換開關的作用，主要用於直流輸電系統各種運行方式的轉換，如接地系統轉換、故障處理等。由於直流電流無自然過零點使斷口中電弧不易熄滅，因此交流斷路器不能直接用於開斷直流電流，必須採用由交流斷路器及轉換迴路組成的高壓直流斷路器實現直流電流的有效開斷，尤其在超、特高壓直流系統實現直流電流的可靠有效地開斷更是至關重 要。近年來，高壓直流輸電技術在我國發展迅速，已成為遠距離輸送電能的發展方向，為保證換流站直流場用高壓直流斷路器可靠有效地開斷直流電流，有必要現場開展高壓直流斷路器的振蕩迴路特性參數測試。高壓直流斷路器實際是由交流斷路器與轉換迴路(LC自激振蕩迴路、避雷器組(轉換過程中吸收能量))並聯構成，LC自激振蕩迴路分為無源型和有源型，其開斷直流電流的原理是一樣的。直流開斷是利用電弧電壓隨電流增大而下降的非線性負電阻特性，再與電弧間隙並聯的LC迴路中產生自激振蕩，使電弧電流疊加上增幅振蕩電流，當總電流過零時實現開斷。因此，要求交流斷路器與轉換迴路(LC自激振蕩)的參數有較好的配合。由於超、特高壓直流輸電技術在我國應用的時間相對不長，目前電力系統超、特高壓直流輸電工程換流站的交接、驗收項目中未對該項目進行明確要求，也就沒有規定對於高壓直流斷路器轉換迴路特性參數測試方法。
發明內容
本發明的目的是提供一種測試結果準確可靠的對超、特高壓直流斷路器無源型和有源型振蕩迴路的轉換迴路特性參數進行測試的方法。本發明的目的是這樣實現的一種超、特高壓直流斷路器轉換迴路的特性參數測試方法，包括，高壓直流斷路器組成如下轉換電容器組串接電抗器H後與避雷器BL並聯而組成轉換迴路，高壓交流斷路器CB與避雷器組BL並聯；其特徵是，按以下步驟進行
I)在所述高壓交流斷路器合閘狀態時，對轉換電容器組做好安全接地後，解開高壓交流斷路器連接所述電抗器H的引流線端子，將解開的引流線穿過羅氏線圈CT後，恢復並緊固該端子，再將羅氏線圈CT的信號輸出端連接示波器；
2)對無源型轉換迴路的特性參數測試方法如下
採用外接直流充電電源U，該電源U的正、負極經充電開關SWl後接至轉換電容器組兩端，預備對轉換電容器組進行充電；在高壓交流斷路器CB合閘狀態時，進行外接直流充電電源U的接線，接線完成後，操作高壓交流斷路器分閘；通過直流充電電源U的電壓表V監測充電電壓，分別對轉換電容器組充電至200V、400V、500V、600V、800V和IOOOV ;在轉換電容器組的上述不同充電電壓穩定值下，斷開充電開關SWl，使直流充電電源U脫離轉換電容器組；
分別在轉換電容器組的上述不同的充電電壓下，操作高壓交流斷路器合閘，使轉換迴路發生自激振蕩，通過示波器採集自激振蕩電流波形，從而得到轉換迴路頻率f、轉換迴路電感L、轉換迴路阻尼電阻R及轉換迴路電流I ;
轉換迴路電感為電抗器電感、電容器電感和線路電感之和；
3)對有源型轉換迴路的特性參數測試方法如下
充電裝置E與轉換電容器組並聯，單極開關S串接在轉換電容器組與電抗器H之間；在有源型轉換迴路的特性參數進行測試時，人工斷開單極開關S，讓充電裝置E對轉換電容器組分別進行ls、5s、10s、30s、60s時間的充電，每次充電完成後，分別人工使單極開關S閉合，再使高壓交流斷路器合閘，通過示波器採集自激振蕩電流波形，從而得到轉換回 路頻率八轉換迴路電感Z、轉換迴路阻尼電阻及轉換迴路電流I ；
4)進行轉換迴路的特性參數計算
對上述無源型和有源型轉換迴路，直接測量得到轉換電容器組的電容值C ；
根據轉換電容器組上述在無源型條件下的不同充電電壓或上述在有源型條件下的不同充電時間採集得到的轉換迴路電流波形，分別得到轉換迴路的頻率/和衰減時間常數^則最終得到確定範圍的轉換迴路特性參數；
轉換迴路電感L為
權利要求
1.一種超、特高壓直流斷路器轉換迴路特性參數測試方法，包括，高壓直流斷路器組成如下轉換電容器組串接電抗器H後與避雷器BL並聯而組成轉換迴路，高壓交流斷路器CB與避雷器組BL並聯；其特徵是，按以下步驟進行 1)在所述高壓交流斷路器合閘狀態時，對轉換電容器組做好安全接地後，解開高壓交流斷路器連接所述電抗器H的引流線端子，將解開的引流線穿過羅氏線圈CT後，恢復並緊固該端子，再將羅氏線圈CT的信號輸出端連接至示波器； 2)對無源型轉換迴路的特性參數測試方法如下 採用外接直流充電電源U，該電源U的正、負極經充電開關SWl後接至轉換電容器組兩端，預備對轉換電容器組進行充電；在高壓交流斷路器CB合閘狀態時，進行外接直流充電電源U的接線，接線完成後，操作高壓交流斷路器分閘； 通過直流充電電源U的電壓表V監測充電電壓，分別對轉換電容器組充電至200V、400V、500V、600V、800V和IOOOV ;在轉換電容器組的上述不同充電電壓穩定值下，斷開充電開關SWl，使直流充電電源U脫離轉換電容器組； 分別在轉換電容器組的上述不同的充電電壓下，操作高壓交流斷路器合閘，使轉換迴路發生自激振蕩，通過示波器採集自激振蕩電流波形，從而得到轉換迴路頻率f、轉換迴路電感L、轉換迴路阻尼電阻R及轉換迴路電流I ; 轉換迴路電感為電抗器電感、電容器電感和線路電感之和； 3)對有源型轉換迴路的特性參數測試方法如下 充電裝置E與轉換電容器組並聯，單極開關S串接在轉換電容器組與電抗器H之間； 在有源型轉換迴路的特性參數進行測試時，人工斷開單極開關S，讓充電裝置E對轉換電容器組分別進行ls、5s、10s、30s、60s時間的充電，每次充電完成後，分別人工使單極開關S閉合，再使高壓交流斷路器合閘，通過示波器採集自激振蕩電流波形，從而得到轉換迴路頻率八轉換迴路電感Z、轉換迴路阻尼電阻及轉換迴路電流I ； 4)進行轉換迴路的特性參數計算 對上述無源型和有源型轉換迴路，直接測量得到轉換電容器組的電容值C ； 根據轉換電容器組上述在無源型條件下的不同充電電壓或上述在有源型條件下的不同充電時間採集得到的轉換迴路電流波形，分別得到轉換迴路頻率/和衰減時間常數丁，則最終得到確定範圍的轉換迴路特性參數； 轉換迴路電感L為
2.根據權利要求I所述的超、特高壓直流斷路器轉換迴路特性參數測試方法，其特徵是，在有源型轉換迴路的特性參數進行測試時，所述外接直流充電電源U還並聯有監測電壓表V。
3.根據權利要求2所述的超、特高壓直流斷路器轉換迴路特性參數測試方法，其特徵 是，所述示波器型號為Tektronix DP03012,羅氏線圈型號為CL-2000，外接直流充電電源型號為 SCDC1000/10。
全文摘要
一種超、特高壓直流斷路器轉換迴路的特性參數測試方法，涉及對超、特高壓直流斷路器無源型和有源型振蕩迴路的轉換迴路特性參數測試方法。根據轉換電容器組不同充電電壓(無源型)或不同充電時間(有源型)，操作斷路器採集得到的轉換迴路電流I波形，分別得到轉換迴路的頻率f和衰減時間常數τ。則最終得到確定範圍的轉換迴路特性參數。轉換迴路電抗器電感(有轉換迴路無電抗器)、電容器電感和線路電感之和組成轉換迴路電感；轉換迴路的阻尼電阻為。
文檔編號G01R31/327GK102901925SQ20121039336
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者李晶, 陳少卿, 肖偉 申請人:四川電力科學研究院, 國家電網公司