一種柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置及方法，用于測試柔直換流閥在啟動充電電流下半橋子模塊晶閘管的過壓擊穿，其中裝置包括：包括：可調變壓器、升壓變壓器、輔助測試模塊、第一放電模塊和第二放電模塊；可調變壓器和升壓變壓器串聯連接；升壓變壓器的輸出端與待測試半橋子模塊的第一端口連接，輔助測試模塊的第一端口接地，待測試半橋子模塊的第二端口與輔助測試模塊的第二端口連接；第一放電模塊與待測試半橋子模塊并聯連接，第二放電模塊與輔助測試模塊并聯連接。通過交流可調電壓在正向電壓時向待測試半橋子模塊進行充電、在負向電壓時向輔助測試模塊進行充電，實現了柔直換流閥半橋子模塊啟動充電電流下晶閘管過壓擊穿試驗，還可以等效柔直換流閥半橋子模塊啟動充電過程。

【技術實現步驟摘要】
一種柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置及方法
本專利技術涉及柔性直流輸電
，特別涉及一種柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置及方法。
技術介紹
柔性直流輸電是采用基于全控型電力電子器件(IGBT)的電壓源換流器，控制更加靈活，可實現四象限運行，與常規直流輸電相比具有明顯優勢，在直流輸電領域得到了越來越廣泛應用。柔性直流輸電廣泛采用基于模塊化多電平換流器(MMC)的拓撲結構，MMC是由大量子模塊(SM)級聯組成。換流閥運行過程中當發生單一子模塊故障，需要將其可靠旁路，否則會造成系統閉鎖跳閘。為了解決單一模塊故障造成系統閉鎖跳閘問題，采用過壓擊穿晶閘管是目前主流技術路線。為了驗證柔直閥啟動充電電流下晶閘管是否能夠實現子模塊可靠旁路，需要對子模塊進行測試。目前，還沒有試驗方法能完全等效工程實際啟動充電電流下晶閘管擊穿試驗，本專利技術主要目的是實現柔直閥啟動充電電流下晶閘管過壓擊穿試驗。
技術實現思路
本專利技術實施例的目的是提供一種柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置及方法，通過交流可調電壓在正向電壓時向待測試半橋子模塊進行充電、在負向電壓時向輔助測試模塊進行充電，實現了柔直換流閥半橋子模塊啟動充電電流下晶閘管過壓擊穿試驗，還可以等效柔直換流閥半橋子模塊啟動充電過程。為解決上述技術問題，本專利技術實施例的第一方面提供了一種柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置，用于測試柔直換流閥在啟動充電電流下半橋子模塊晶閘管的過壓擊穿，包括：可調變壓器、升壓變壓器、輔助測試模塊、第一放電模塊和第二放電模塊；所述可調變壓器和所述升壓變壓器串聯連接；所述升壓變壓器的輸出端與待測試半橋子模塊的第一端口連接，所述輔助測試模塊的第一端口接地，所述待測試半橋子模塊的第二端口與所述輔助測試模塊的第二端口連接；所述第一放電模塊與所述待測試半橋子模塊并聯連接，所述第二放電模塊與所述輔助測試模塊并聯連接。進一步地，所述柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置還包括：限流模塊；所述限流模塊串聯于所述升壓變壓器的輸出端。進一步地，所述限流模塊包括若干個串聯、并聯或串并聯連接的限流電阻。進一步地，所述輔助測試模塊包括：依次串聯連接的第一二極管、電容子模塊和第二二極管；所述輔助測試模塊的第一端口分別與所述第一二極管的正極和所述第二二極管的負極連接；所述輔助測試模塊的第二端口分別與所述第二二極管的正極和所述電容子模塊的負極連接。進一步地，所述電容子模塊包括：并聯連接的第一電容支路和第二電容支路；所述第一電容支路包括：串聯連接的第一電容和第二電容；所述第二電容支路包括：串聯連接的第三電容和第四電容。進一步地，所述第一放電模塊包括：串聯連接的第一繼電器和第一泄放電阻；和/或所述第二放電模塊包括：串聯連接的第二繼電器和第二泄放電阻。進一步地，所述輔助測試子模塊和所述待測試半橋子模塊的等效電容值相等。進一步地，所述柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置還包括：交流斷路器；所述交流斷路器串聯設置于所述可調變壓器的輸入端。相應地，本專利技術實施例的第二方面提供了一種柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試方法，使用上述任一所述柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置，包括如下步驟：通過可調變壓器、升壓變壓器對待測試半橋子模塊的電容和輔助測試模塊的電容進行充電；當所述待測試半橋子模塊的所述電容電壓大于或等于預設擊穿電壓時，所述待測試半橋子模塊的晶閘管擊穿；斷開交流斷路器，通過第一放電模塊對所述待檢測半橋子模塊的所述電容進行放電，通過第二放電模塊對所述輔助測試模塊的所述電容進行放電。本專利技術實施例的上述技術方案具有如下有益的技術效果：通過交流可調電壓在正向電壓時向待測試半橋子模塊進行充電、在負向電壓時向輔助測試模塊進行充電，實現了柔直換流閥半橋子模塊啟動充電電流下晶閘管過壓擊穿試驗，還可以等效柔直換流閥半橋子模塊啟動充電過程。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置的電路示意圖；圖2是本專利技術實施例提供的柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試方法流程圖；圖3是本專利技術實施例提供的待測試半橋子模塊和輔助測試模塊的電容充電電壓示意圖；圖4是本專利技術實施例提供的待測試半橋子模塊晶閘管擊穿前充電電流波形圖；圖5是本專利技術實施例提供的待測試半橋子模塊晶閘管擊穿前后充電電流波形圖。附圖標記：1、可調變壓器，2、升壓變壓器，3、待測試半橋子模塊，4、輔助測試模塊，5、限流模塊，6、交流斷路器，7、第一放電模塊，8、第二放電模塊。具體實施方式為使本專利技術的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面結合具體實施方式并參照附圖，對本專利技術進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本專利技術的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本專利技術的概念。圖1是本專利技術實施例提供的柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置的電路示意圖。請參照圖1，本專利技術實施例的第一方面提供了一種柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置，用于測試柔直換流閥在啟動充電電流下半橋子模塊晶閘管的過壓擊穿，包括：可調變壓器1、升壓變壓器2、輔助測試模塊4、第一放電模塊7和第二放電模塊8。可調變壓器1和升壓變壓器2串聯連接；升壓變壓器2的輸出端與待測試半橋子模塊3的第一端口連接，輔助測試模塊4的第一端口接地，待測試半橋子模塊3的第二端口與輔助測試模塊4的第二端口連接；第一放電模塊7與待測試半橋子模塊3并聯連接，第二放電模塊8與輔助測試模塊4并聯連接。在本專利技術實施例的一個實施方式中，柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置還包括：限流模塊4；限流模塊4串聯于升壓變壓器2的輸出端。具體的，限流模塊4包括若干個串聯、并聯或串并聯連接的限流電阻。進一步地，輔助測試模塊4包括：依次串聯連接的第一二極管、電容子模塊和第二二極管。輔助測試模塊4的第一端口分別與第一二極管的正極和第二二極管的負極連接；輔助測試模塊4的第二端口分別與第二二極管的正極和電容子模塊的負極連接。可選的，電容子模塊包括：并聯連接的第一電容支路和第二電容支路；第一電容支路包括：串聯連接的第一電容和第二電容；第二電容支路包括：串聯連接的第三電容和第四電容。具體的，第一放電模塊7包括：串聯連接的第一繼電器和第一泄放電阻；和/或，第二放電模塊8包括：串聯連接的第二繼電器和第二泄放電阻。具體的，輔助測試子模塊和待測試半橋子模塊3的等效電容值相等。可選的，柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置還包括：交流斷路器6；交流斷路器6串聯設置于可調變壓器1的輸入端。圖2是本專利技術實施例提供的柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試方法流程圖。相應地，請參照圖2，本專利技術實施例的第二方面提供了一種柔直換流閥半橋子模塊晶閘本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置，用于測試柔直換流閥在啟動充電電流下半橋子模塊晶閘管的過壓擊穿，其特征在于，包括：可調變壓器、升壓變壓器、輔助測試模塊、第一放電模塊和第二放電模塊；/n所述可調變壓器和所述升壓變壓器串聯連接；/n所述升壓變壓器的輸出端與待測試半橋子模塊的第一端口連接，所述輔助測試模塊的第一端口接地，所述待測試半橋子模塊的第二端口與所述輔助測試模塊的第二端口連接；/n所述第一放電模塊與所述待測試半橋子模塊并聯連接，所述第二放電模塊與所述輔助測試模塊并聯連接。/n

【技術特征摘要】
1.一種柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置，用于測試柔直換流閥在啟動充電電流下半橋子模塊晶閘管的過壓擊穿，其特征在于，包括：可調變壓器、升壓變壓器、輔助測試模塊、第一放電模塊和第二放電模塊；
所述可調變壓器和所述升壓變壓器串聯連接；
所述升壓變壓器的輸出端與待測試半橋子模塊的第一端口連接，所述輔助測試模塊的第一端口接地，所述待測試半橋子模塊的第二端口與所述輔助測試模塊的第二端口連接；
所述第一放電模塊與所述待測試半橋子模塊并聯連接，所述第二放電模塊與所述輔助測試模塊并聯連接。


2.根據權利要求1所述的柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置，其特征在于，還包括：限流模塊；
所述限流模塊串聯于所述升壓變壓器的輸出端。


3.根據權利要求2所述的柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置，其特征在于，
所述限流模塊包括若干個串聯、并聯或串并聯連接的限流電阻。


4.根據權利要求1所述的柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝置，其特征在于，
所述輔助測試模塊包括：依次串聯連接的第一二極管、電容子模塊和第二二極管；
所述輔助測試模塊的第一端口分別與所述第一二極管的正極和所述第二二極管的負極連接；
所述輔助測試模塊的第二端口分別與所述第二二極管的正極和所述電容子模塊的負極連接。


5.根據權利要求4所述的柔直換流閥半橋子模塊晶閘管擊穿測試裝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：任成林，張磊，韓坤，常忠廷，胡雨龍，夏克鵬，周競宇，胡學彬，司志磊，白磊成，
申請(專利權)人：中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司，許繼集團有限公司，許繼電氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44