【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力设备试验，具体涉及一种大电流发生模块和可关断器件短路电流试验装置。
技术介绍
1、在当前的可再生能源结构中，水力、光伏和风力发电占据主导地位，其并网及远距离大容量输送均依赖于柔性直流输电系统的支持。在孤岛送电和海上风电等弱交流电网场景中，对柔性直流输电技术的依赖尤为显著。模块化多电平(mmc)型电压源换流器作为柔性直流输电技术的核心，以其成熟性、广泛应用性、高安全性和稳定性而成为主流技术路线。随着能源改革的深入，为支撑新能源的大规模接入和清洁能源基地的电能外送，mmc型电压源换流器用阀(mmc换流器阀)正向更大容量、更高可靠性方向发展。
2、功率器件的技术进步为mmc换流器阀的发展提供了内部动力和技术支撑。igbt和igct等可关断器件的技术参数不断提升，支持柔性直流输电用换流器容量的快速提升。短路电流试验作为mmc换流器阀型式试验的关键项目，重点评估换流器阀在故障条件下的性能表现，是评估其工作可靠性和短路故障抵御能力的重要手段。随着柔性直流输电换流阀容量的增加以及混合型直流输电技术的发展，工程短路容量不断增大，对mmc换流器阀的短路电流耐受能力的要求也日益严格，试验参数已接近功率器件的耐受极限。
3、传统的短路电流试验通常基于晶闸管换流器阀故障电流试验的短路发电机直接试验，这种方法只能满足短路电流直流分量占比不高的mmc换流器阀试验要求。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种大电流发生模块和可关断器件短路电流试验装置，能够满足不同电压源
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种大电流发生模块，包括若干个直流支撑电容器模块，所述直流支撑电容器模块之间通过开关并联或串联，所述直流支撑电容器模块包括若干层堆叠的电容器，每一层电容器包括若干串联的电容器；所述每一层电容器的首端设置有用于和总进线相连的气动开关k1，尾端设置有气动双工位开关k2，所述气动双工位开关k2一端用于和总出线相连，另一端工位用于和下一层电容器的首端进线相连。
4、进一步的，不同层的电容器间通过绝缘支柱进行隔离。
5、进一步的，所述每一层电容器的进出线端设置有单工位气动开关k3。
6、进一步的，所述直流支撑电容器模块的进线端和出线端设置有用于给直流支撑电容器模块充电的直流电源。
7、进一步的，所述直流支撑电容器模块的进线端和出线端设置有带气动开关k4的放电电阻。
8、进一步的，所述电容器之间采用宽铜母线连接。
9、进一步的，所述电容器单元上设置有压力释放装置。
10、一种可关断器件短路电流试验装置，包括上述的电流发生模块、电抗器和测控装置；
11、每一组连接一个电抗器和晶闸管辅助阀；
12、所述测控装置，用于根据所需的试验目标，在目标短路电流试验系统对应的多种短路电流试验方式中选择合适的试验设备参数，通过控制对应的短路电流试验的目标气动开关、电容器、晶闸管辅助阀触发序列以及对应的多个晶闸管辅助阀，为被试器件提供短路电流。
13、进一步的，所述直流支撑电容器模和电抗器之间设置有电压互感器。
14、进一步的，所述测控装置包括控制保护设备，所述控制保护设备包括主控机箱、阀控机箱、时间同步装置、交换机和人机接口；
15、所述主控机箱采集气动开关、电流互感器和电压互感器的开关量和状态量，并通过交换机传递至人机接口；
16、所述阀控机箱和换流阀连接，用于控制换流阀开通和关断的状态；
17、交换机与时间同步装置均与人机接口和双向通讯。
18、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益的技术效果：
19、本专利技术是一种基于直流支撑电容器用于充当可控短路电流发生源的办法，提供的试验设备能够满足不同电压源换流器阀的试验需求，同时兼顾晶闸管阀阀段短路电流试验和二极管阀电气试验要求。同时具备以下优点：
20、1)试验装置包括电抗器和电容值可调的模块化直流支撑电容器组，直流支撑电容器的首端设置有用于和总进线相连的气动开关k1，尾端设置有气动双工位开关k2，气动双工位开关k2一端用于和总出线相连，另一端工位用于和下一层直流支撑电容器的首端进线相连，通过控制这些气动开关的通断，可以方便地实现多层电容器的串联或并联，进而能够调整电容器容量。
21、通过本试验装置，可以更精确地模拟和测试电力电子器件在极端条件下的性能，为电力系统的安全和可靠运行提供重要保障。
22、进一步的，每一层直流支撑电容器的进出线端设置有单工位气动开关k3，单工位气动开关k3可在必要的时候将整层电容器短接后退出运行，不影响其余电容器的使用。
23、进一步的，电容器组线端和出线端设置有带气动开关的放电电阻，该放电电阻用于在试验结束后或紧急情况下快速释放电容器内部的电荷，从而确保人员和设备的安全，保护电子元件，确保电路的正常运行，并便于电容器的重新测试或使用。
24、进一步的，电容器上设置有压力释放装置，在内部出线电气故障产生气体后可以释放内部压力并向外发出信号，避免电容器爆炸，保护人员和设备的安全。
25、进一步的，电容器之间采用宽铜母线连接，宽铜母线因其优异的导电性能，能显著降低电容器间的电阻和电压降，确保电能传输的高效与稳定。同时，宽铜母线在高温高压环境下仍能保持良好的形态和连接性，提高系统的可靠性和稳定性，减少因连接问题导致的故障。
26、本专利技术提供的可关断器件短路电流试验装置，包括三组电容器模块，每组电容器模块前端都匹配有电抗器及换流阀，其中的两组电容器模块在放电过程中，通过换流阀的通断，为电流回路提供具备直流分量的电流，另外一组电容器模块，提供交流分量电流。该试验装置具有以下优点：
27、1)可灵活、解耦、独立调整的交直流分量；
28、2)衰减常数符合要求的直流短路电流分量；
29、3)交直流分量可精准叠加控制。
30、本专利技术不仅集成化程度高，结构紧凑占地面积小，智能灵活，可远程调整各项设备参数提高了试验装置数字化和便捷性，并进一步提高了测试的准确性，可靠性和可控性，可为电力电子器件的设计和优化提供重要的数据支持，从而推动了电力电子技术的发展和应用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种大电流发生模块，其特征在于，包括若干个直流支撑电容器模块，所述直流支撑电容器模块之间通过开关并联或串联，所述直流支撑电容器模块包括若干层堆叠的电容器，每一层电容器包括若干串联的电容器；
2.根据权利要求1所述的一种大电流发生模块，其特征在于，不同层的电容器间通过绝缘支柱进行隔离。
3.根据权利要求1或2所述的一种大电流发生模块，其特征在于，所述每一层电容器的进出线端设置有单工位气动开关K3。
4.根据权利要求1所述的一种大电流发生模块，其特征在于，所述直流支撑电容器模块的进线端和出线端设置有用于给直流支撑电容器模块充电的直流电源。
5.根据权利要求1所述的一种大电流发生模块，其特征在于，所述直流支撑电容器模块的进线端和出线端设置有带气动开关k4的放电电阻。
6.根据权利要求1所述的一种大电流发生模块，其特征在于，所述电容器之间采用宽铜母线连接。
7.根据权利要求1所述的一种大电流发生模块，其特征在于，所述电容器单元上设置有压力释放装置。
8.一种可关断器件短路电流试验装置，其特征在于，包括
9.根据权利要求8所述的一种可关断器件短路电流试验装置，其特征在于，所述直流支撑电容器模和电抗器之间设置有电压互感器。
10.根据权利要求8所述的一种可关断器件短路电流试验装置，其特征在于，所述测控装置包括控制保护设备，所述控制保护设备包括主控机箱、阀控机箱、时间同步装置、交换机和人机接口；
...【技术特征摘要】
1.一种大电流发生模块，其特征在于，包括若干个直流支撑电容器模块，所述直流支撑电容器模块之间通过开关并联或串联，所述直流支撑电容器模块包括若干层堆叠的电容器，每一层电容器包括若干串联的电容器；
2.根据权利要求1所述的一种大电流发生模块，其特征在于，不同层的电容器间通过绝缘支柱进行隔离。
3.根据权利要求1或2所述的一种大电流发生模块，其特征在于，所述每一层电容器的进出线端设置有单工位气动开关k3。
4.根据权利要求1所述的一种大电流发生模块，其特征在于，所述直流支撑电容器模块的进线端和出线端设置有用于给直流支撑电容器模块充电的直流电源。
5.根据权利要求1所述的一种大电流发生模块，其特征在于，所述直流支撑电容器模块的进线端...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵志强，刘涛，刘莉莉，李凌霄，
申请(专利权)人：西安西电电力电容器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。