一种换流站分系统调试中低压加压使用可调式数字负载箱的制作方法

1.本发明属于电力安全检修技术领域，具体是涉及一一种换流站分系统调试中低压加压使用可调式数字负载箱。


背景技术：

2.特高压换流站换流阀投入运行前必须先完成换流变压器带阀组的低压加压试验，目的在于检查换流变压器一次接线、换流阀触发同步电压、换流阀触发控制电压、换流变压器末屏分压器电压指示、一次电压的相序及阀组触发顺序关系是否正确和阀基电子柜(vbe)回报信号的正确性，换流站阀组低压加压试验过程中为了使换流变阀侧电压达到单片晶闸管级最小触发电压ud，输出直流电流id在维持在晶闸管导通的前提下尽可能小，在不同触发角度下满足晶闸管级保持持续导通的最小电流的要求，需在试验时根据触发角度下直流侧电压和持续导通的最小电流计算出相应负载，所以负载电阻阻值需要不断变化。
3.以往换流站低压加压试验常用定值电阻做为负载，通过调节网侧输入电压的大小来实现换流阀晶闸管的导通，在改变电压大小过程中会造成同步电压误差增大，从而影响换流阀晶闸管导通率，造成换流阀低压加压试验结果误差增大。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是提供一种可调节负载电阻箱做为试验过程中的变化量，该装置根据现场试验所需负载大小提供功率消耗，满足在试验过程中网侧电压不变只改变导通角度的情况下，改变负载大小来改变阀侧电压的大小，实现晶闸管的导通；同时要保证网侧输入电压的采集同步与阀侧导通电压的同步，实现低压加压试验的功能验证，完成换流阀分系统的调试的核心工作。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
6.一一种换流站分系统调试中低压加压使用可调式数字负载箱，包括支撑架，横档，电阻连接块，无感电阻，所述的支撑架的底部设有万向轮；所述的横档对称固定在支撑架的两侧；所述的无感电阻与电阻连接块固定连接，且电阻连接块与横档或者支撑架可拆卸连接；所述的无感电阻的左右两端对称设有接线柱，接线柱之间以串联或者并联的方式连接。
7.优选地，所述的支撑架的顶部设有散热装置，散热装置内设有冷却风扇。
8.优选地，所述的无感电阻设有十八个，且每个电阻的功率为3kw，电阻阻值200ω。
9.优选地，所述电阻连接块的底部设有螺栓孔，螺栓通过螺栓孔与横档或者支撑架连接，螺栓连接方便了后期维护。
10.进一步地，所述支撑架的一侧设有直流电压监视以及电流表监视，直流电压监视以及电流表监视可以直接显示负载两端的电压、电流，与理论计算值比较，从而减少由于负载电阻分压不均和折算误差影响试验结果。
11.进一步地，所述支撑架的一侧设有接线柱，接线柱设有数个，且每个接线柱与数个串联或者并联后无感电阻连接。
12.进一步地，所述支撑架的一侧设有名牌框，名牌框用于显示装置的主要参数以及各个接线柱的负载阻值以及触发角。
13.综上所述，由于采用了上述技术方案，发明的有益技术效果是：
14.一一种换流站分系统调试中低压加压使用可调式数字负载箱，满足不同触发角度直流电压下负载装置满足晶闸管保持持续导通的最小电流，在低压加压试验过程中顺利完成低压加压试验，从而确保换流站后续系统调试的顺利进行,研制一套便携式、数字化的可变负载装置，具有数字化，操作简便化、调节范围大等特点，能够满足换流站不同阀塔厂家低压加压试验对触发电压和导通电流的要求。
15.一一种换流站分系统调试中低压加压使用可调式数字负载箱用于换流站低压加压试验的直流负载，根据现场试验所需负载大小提供功率消耗，满足在试验过程中网侧电压不变只改变导通角度的情况下，改变负载大小来改变阀侧电流的大小，实现晶闸管的导通。同时要保证网侧输入电压的采集同步与阀侧导通电压的同步，实现低压加压试验的功能验证，完成换流阀分系统的调试的核心工作。并且可变负载装置配备数字式电流表、电压表监视实际加在负载两端的电流、电压大小与理论计算值进行对比，计算出误差提高试验效率和准确性。
16.另外，在进行低压加压试验过程中直流负载装置会产生大量热量导致负载阻值产生波动影响试验结果，本装置配备了冷却风扇用于试验过程中对负载进行降温，减小负载电阻因温度变化而产生误差影响试验结果，
附图说明
17.图1为一一种换流站分系统调试中低压加压使用可调式数字负载箱的立体结构示意图；
18.图2为无感电阻的连接结构示意图；
19.图中：支撑架1，横档2，散热装置3，电阻连接块4，无感电阻5，直流电压监视6，电流表监视7，接线柱8，名牌框9，接线柱11，万向轮12，
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
21.实施例1
22.在本实施例中，一一种换流站分系统调试中低压加压使用可调式数字负载箱，包括支撑架1，横档2，电阻连接块4，无感电阻5，所述的支撑架1的底部设有万向轮12；所述的横档2对称固定在支撑架1的两侧；所述的无感电阻5与电阻连接块4固定连接，且电阻连接块4与横档2或者支撑架1可拆卸连接；所述的无感电阻5的左右两端对称设有接线柱11，接线柱11之间以串联或者并联的方式连接；所述的支撑架1的顶部设有散热装置3，散热装置3内设有冷却风扇；所述的无感电阻5设有十八个，且每个电阻的功率为3kw，电阻阻值200ω；所述电阻连接块4与横档2或者支撑架1通过螺栓连接，螺栓连接方便了后期维护；所述支撑架1的一侧设有直流电压监视6以及电流表监视7，直流电压监视6以及电流表监视7可以直
接显示负载两端的电压、电流，与理论计算值比较，从而减少由于负载电阻分压不均和折算误差影响试验结果；所述支撑架1的一侧设有接线柱8，接线柱8设有数个，且每个接线柱8与数个串联或者并联后无感电阻5连接；所述支撑架1的一侧设有名牌框9，名牌框9用于显示装置的主要参数以及各个接线柱的负载阻值以及触发角。
23.以
±
800kv海南换流站为例低压加压试验选用负载电阻的计算过程如下：
24.①
换流变阀侧线电压根据换流变变比计算出网侧电压u1
25.u1＝u2
×
k
ꢀꢀꢀꢀ
公式(1)
[0026][0027]
式中：
[0028]
u1：网侧施加电压(v)
[0029]
u2：换流变阀侧线电压(v)(单片晶闸管级最小触发电压1000v)
[0030][0031]
②
换流变阀侧线电压计算出换流阀直流侧电压ud
[0032][0033][0034]
式中：
[0035]
u2：换流变阀侧线电压(v)(单片晶闸管级最小触发电压u2＝1000v)
[0036]
ud：换流阀直流侧电压(v)
[0037]
需要注意的是，当触发角度大于60度时选用公式(3)，当触发角为60度两个公式都适用。
[0038]
当触发角度为15
°
时
[0039][0040]
③
根据直流电压ud15
°
和最小维持导通电流id＝6a计算出直流负载电阻rd
[0041]
rd＝ud15
°
/id
ꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(4)
[0042]
rd＝ud15
°ꢀ
id＝4519/6＝753ω
[0043]
式中：
[0044]
ud15
°
：换流阀15
°
触发角时直流侧电压(v)
[0045]
rd：直流负载电阻(ω)
[0046]
id(维持晶闸管级导通的最小电流)＝6a(此数据由厂家提供)
[0047]
④
负载电阻的选择
[0048]
经计算得出15
°
触发角时直流负载电阻理想值为rd＝753ω。可变负载装置配置单个负载电阻r＝200ω，采用并串组合方式得到实际负载电阻r15
°
＝750ω。仪器配置单个电阻额定功率为3kw，电阻为200ω，所有单个电阻所承受的最大电流为3.85a，通过两并在串的方式能满足直流电流id＝6a的试验需求。
[0049]
⑤
验算r15
°
＝750ω时触发电流id15
°
[0050]
由公式2计算得出换流阀直流侧电压ud＝4519v
[0051]
id15
°
＝ud/r30
°
＝4519/750＝6.03a＞6a
[0052]
结论：满足晶闸管级保持持续导通的最小电流6a的要求。
[0053]
按照上述步骤分别计算出触发角为30
°
、45
°
、60
°
、75
°
、90
°
时的负载电阻配置方案、实际负载电流和直流电压，计算结果如表1所示。
[0054]
表1试验参数统计表
[0055][0056]
可变负载装置采用标准无感电阻串联、并联方式将理论计算的阻值按一定方式组合引接至负载箱侧面面板上，负载容量应满足低压加压试验要求，具有输入过流/过热保护功能。
[0057]
通过本发明项目换流站分系统调试中低压加压可调负载箱，完成换流阀分系统的调试的核心工作。并且可变负载装置配备高精度数字式电流表、电压表监视实际加在负载两端的电流、电压大小与理论计算值进行对比，计算出误差提高试验效率和准确性。实现特高压换流站工程换流阀低压加压试验全过程一次顺利通过并完成直流投运带电。
[0058]
一一种换流站分系统调试中低压加压使用可调式数字负载箱的无感电阻5的连接方式如图2所示，各个接线柱之间的阻值如表二所示。
[0059][0060]
表二
[0061]
以上所述为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。