专利名称：一种短路电流试验装置的故障保护系统的制作方法
一种短路电流试验装置的故障保护系统技术领域
本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种短路电流试验装置的故障保护系统。
背景技术：
电压源型高压直流输电 VSC-HVDC(Voltage Sourced Converter-High Voltage DerectCurrent)以IGBT、IGCT、GT0等可关断器件，脉宽调制(PWM)等技术为特征的新型直流输电技术，目前实际VSC-HVDC工程容量从几MW到几百MW不等，已经投产的最大工程是美国的Cross Sound Cable工程，额定容量为346MVA/土MVAr，电压等级/± 150kV，现在容量已经可以提升到上千丽。
电压源型高压直流输电VSC-HVDC在高压直流输电领域中有着广泛的应用前景， 基于模块化多电平换流器(MMC)的VSC-HVDC，是实现利用IGBT阀进行直流输电的一种方式，其核心部件称作模块化多电平换流器。
短路电流试验装置在充电阶段和试验阶段都有可能发生故障，可能发生的故障类型和后果如表I所示。
表I
权利要求
1.一种短路电流试验装置的故障保护系统，其特征在于所述系统包括充电回路1、充电回路I1、试品阀、指数衰减电流注入回路、正弦电流注入回路和高电压注入回路；所述充电回路I与试品阀并联；所述指数衰减电流注入回路、正弦电流注入回路和高电压注入回路分别与所述充电回路II并联，且分别与试品阀并联；充电回路1、充电回路I1、试品阀、指数衰减电流注入回路、正弦电流注入回路和高电压注入回路的低压端均与地相连。
2.根据权利要求1所述的短路电流试验装置的故障保护系统，其特征在于所述充电回路I由380V电源提供能量，经过隔离开关、断路器、调压器和变压器后，得到试验需要的交流高电压，再经过整流装置得到试验所需的O 40KV电压等级的直流电，向试品阀的电容器充电。
3.根据权利要求1所述的短路电流试验装置的故障保护系统，其特征在于所述充电回路II由380V电源提供能量，经过隔离开关、断路器、调压器和变压器后，得到试验需要的交流高电压，再经过整流装置得到试验所需的O 5KV电压等级的直流电，向指数衰减电流注入回路、正弦电流注入回路和高电压注入回路的电容器充电。
4.根据权利要求1所述的短路电流试验装置的故障保护系统，其特征在于所述试品阀由多个子模块级联而成，其中每个子模块包括直流电容器、两个IGBT芯片、两个均压电阻和晶闸管组成；其中，两个IGBT芯片串联形成IGBT芯片串联支路，两个均压电阻串联形成均压电容支路，所述IGBT芯片串联支路、均压电容支路和直流电容器并联，所述晶闸管与IGBT芯片之一并联，其阳极连接直流电容器的负极，阴极连接直流电容器的正极，晶闸管的阴极引出子模块的正极输出，晶闸管的阳极极引出子模块的负极输出。
5.根据权利要求1所述的短路电流试验装置的故障保护系统，其特征在于所述指数衰减电流注入回路由开关K1、单向控制隔离阀V1、电抗器L1、二极管D、可关断器件阀G、电容器C1和衰减控制电阻R1组成；所述可关断器件阀G、二极管D和衰减控制电阻R1串联后与电容器C1并联，二极管D的阳极连接可关断器件阀G的阴极，二极管D的阴极与电容器C1 的正极和电抗器L1 一端分别连接，可关断器件阀G的阳极与衰减控制电阻R1 —端连接，衰减控制电阻R1另一端连接电容器C1的负极，电抗器L1的另一端与单向控制隔离阀V1的阳极相连，单向控制隔离阀V1的阴极通过开关K1连接试品阀。
6.根据权利要求1所述的短路电流试验装置的故障保护系统，其特征在于所述正弦电流注入回路由电容器C2、电抗器L2和双向控制隔离阀V2组成；所述电容器C2通过电抗器 L2与双向控制隔离阀V2相连，所述双向控制隔离阀V2的另一端通过开关K2连接试品阀，所述双向控制隔离阀V2由晶闸管V21和晶闸管V22反并联而成；其导通周期为7 10个工频周期，每个周期持续20ms。
7.根据权利要求1所述的短路电流试验装置的故障保护系统，其特征在于所述高电压注入回路由电容器C3、电抗器L3和双向控制隔离阀V3组成；所述电容器C3通过电抗器L3 与双向控制隔离阀V3相连，所述双向控制隔离阀V3的另一端通过开关K3连接试品阀，所述双向控制隔离阀V3由晶闸管V31和晶闸管V32反并联而成，所述晶闸管V31正向导通持续I 3ms,所述晶闸管V32在晶闸管V31导通结束之后负向一直导通。
全文摘要
本发明提供一种短路电流试验装置的故障保护系统，所述系统包括充电回路I、充电回路II、试品阀、指数衰减电流注入回路、正弦电流注入回路和高电压注入回路；所述充电回路I与试品阀并联；所述指数衰减电流注入回路、正弦电流注入回路和高电压注入回路分别与所述充电回路II并联，且分别与试品阀并联；充电回路I、充电回路II、试品阀、指数衰减电流注入回路、正弦电流注入回路和高电压注入回路的低压端均与地相连。本发明适用于MMC阀短路电流运行试验装置，能够保证试验过程中各设备的安全和试验的顺利进行。
文档编号H02H3/08GK103066551SQ20121053877
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月13日 优先权日2012年12月13日
发明者查鲲鹏, 吴亚楠, 谢敏华, 罗湘, 高冲 申请人:国网智能电网研究院, 中电普瑞电力工程有限公司, 国家电网公司