2024大功率聚變變流器短路試驗方法

前言 范圍 規(guī)范性引用文件 術(shù)語和定義 短路試驗的要求 總則 確定短路電流 基本假定 直流側(cè)直接短路的故障電流 直流側(cè)經(jīng)電抗器后短路的故障電流 試驗環(huán)境條件 動穩(wěn)定能力試驗 試驗?zāi)康?試驗方法 測試流程 計算試驗電流對應(yīng)的調(diào)壓阻抗接入值 試驗電路整定 測量絕緣電阻 記錄試品的初始狀態(tài) 小電流試驗 空載試驗 合格判定準(zhǔn)則 熱穩(wěn)定能力試驗 試驗?zāi)康?試驗方法 直接試驗法 等效試驗法 測試流程 直接試驗法的測試流程 等效試驗法的測試流程 合格判定準(zhǔn)則 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了額定容量20MVA以上的使用晶閘管的大功率變流器短路試驗方法，包括相關(guān)專業(yè)術(shù)本標(biāo)準(zhǔn)適用于核聚變電源應(yīng)用領(lǐng)域，電解鋁應(yīng)用領(lǐng)域的電壓超過1000V的大功率變流器短路試驗GB/T GB/T 半導(dǎo)體變流器通用要求和電網(wǎng)換相變流器第1-1GB/T 半導(dǎo)體變流器通用要求和電網(wǎng)換相變流器第1-2GB/T 半導(dǎo)體變流器通用要求和電網(wǎng)換相變流器第1-3GB/T GB/T 高電壓和大電流試驗技術(shù)第4GB/T2900.33－2004GB/T交流/直流變流器a.c./d.c半導(dǎo)體變流器semiconductor可控閥器件controllablevalve不可控閥器件non-controllablevalve整流二極管rectifier（閥）臂橋臂bridge觸發(fā)觸發(fā)（延遲）角triggeringdelay)額定直流電流rateddirect理想空載直流電壓idealno-loaddirect短路電流short-circuit峰值電流peak熱累積heat非彈性形變inelastic動態(tài)均流dynamiccurrent動態(tài)均流系數(shù)dynamiccurrentbalance容許偏差驗中，測試電流采用短路電流的沖擊峰值，短路電流的持續(xù)時間一般為不低于80ms。損壞。在熱穩(wěn)定校驗的短路試驗中，測試電流采用短路電流的穩(wěn)態(tài)值，短路電流的持續(xù)時間為2s，對于某些特殊變流器，經(jīng)制造方與用戶協(xié)商后，短路電流持續(xù)時間可以小于2s。1X3時，可不考慮電源電抗的暫態(tài)變化，因此短路假定突然短路，并且短路電源電壓初始相角00基于非相控整流電路分析短路故障電流。對于相控整流器，若在自然換相點處（即0°）觸X2 X2 Zg

。通常橋臂阻抗Zb

三相橋式接線直流側(cè)短路電 (c)單相等值電1e 2Esint2π 3 e e

2πe

2Easint IdDP

3 π π

平均值或

IdN1.1

平均值

22

IdDPIDm

峰值IbDP——IDm——X2X2 Zg*——公共阻抗的標(biāo)幺值； IdN——額定直流電流。 K K Kch——沖擊值暫態(tài)系數(shù)，可按圖2查?。▍⒁姟峨娏こ屉姎庠O(shè)計手冊》）2RR

Rg——Xg——RDx——等效分支阻抗的電阻值，可按圖4XDx——等效分支阻抗的電抗值，可按圖4

（近似

3ZDx

4ZDxR2R2 RRRR2X

R2R2 2IbDm

IbDm

I

3I 3

KPZ——平均值暫態(tài)系數(shù)，可按圖2IbDP——IdDP

6 π π

平均值或

IdN1.1

平均值

22

IdDP2IDm22

峰值Zg——1，Zg是利用匝比歸算至閥側(cè)的公共阻抗值。 K

=K2

Kch——沖擊值暫態(tài)系數(shù)，可按圖2

KPZ——平均值暫態(tài)系數(shù)，可按圖2短路電流的沖擊峰值可按圖5曲線確定。由分支阻抗的百分值（以整流變壓器額定參數(shù)為基準(zhǔn)）5 510152025303540

1391006 (電角度)(5

Ezh——Zzh——KPZ——平均值暫態(tài)系數(shù)，可按圖2直流側(cè)短路電路

(近似

轉(zhuǎn)換為三相橋式直流側(cè)短 (d)三個獨立的等值回6雙反星形帶平衡電抗器直流側(cè)短路等值電路的變換過程（兼有公共阻抗和分支阻抗時Zg+Zzh；Zg

Zzh；

R

1eRSRrt/Lr

Ud——Rs——

3XBRr——直流電抗器的電阻；Lr——直流電抗器的電感；T——短路持續(xù)的時間。- 7U3Ucos309LS

p——LS————

Ud0——不計換相且觸發(fā)角為零時的變流器整流電壓平均值，即理想空載直流電壓，其值為交流系統(tǒng)等值電源線電r ri eRt/L 1eRSRrt0/LreRt/r r dftt0

R dftt0—— 圖 R

1eRSRrt/Lr

t0,t0idf

RRt/

1e

Sr0reRrt/

tt,R 溫度：5~35氣壓：86kPa~106kPa分斷選相合閘調(diào)壓 9試驗前應(yīng)計算試驗電流所對應(yīng)的調(diào)壓阻抗值。在X/R10的感性回路中，計算沖擊電流時回路電阻R2XR2X

XTXKch——Ea——R——XT——XZ——

kL k——f——按照GB/T3859.1－2013中7.2.3.1判斷試品的絕緣電阻值是否滿足絕緣要求。對于電壓UM 不超過1000V的，絕緣電阻不得小于1MΩ；電壓UM 超過1000V時，絕緣電阻應(yīng)大于1000Ω/V。至少間隔20min，對試品進行C相100%短路電流試驗。

分斷調(diào)

開關(guān)開關(guān)阻 10K

n ∑Ii——被測橋臂各并聯(lián)支路電流之和；IM——被測橋臂中最大的支路電流；np——被測橋臂的并聯(lián)支路數(shù)。

nIMmax——

KImin——

電流傳感器