浅析直流高压发生器快速极性转换方法

直流高压测试研究需要电压水平高于±1000kV的直流电压发生器。 该装置可用于研究直流高压下直流输电设备，换流站设备和绝缘材料的介电强度和极性转换，也可用于交直流电力设备的漏电流测试。 其他高压测试设备，如浪涌电压发生器，浪涌电流发生器和其他设备。 随着直流输电工程的大规模部署，直流高压发电机的数量和频率大大增加。 为了提高直流高压发生器的效率，必须提高极性转换的速度。

 
直流高压发生器

1、直流高压发生器快速极性转换方法

高压发生器的整个极性转换涉及一系列过程，例如发电机降压，接地，硅堆极性切换，接地和升压。 在极性切换过程的每个步骤中使用大量时间。 为了缩短极性切换时间并实现直流高压发生器的快速极性切换，需要缩短每个过程的时间。

（1）降压过程

加速降压速度是缩短极性切换的一个方面，并且主要通过增加放电电阻来实现加速降压速度。 增加放电电阻不会增加放电电阻器的总电阻，而是增加与分压器并联的相同电阻值的电阻器的数量。 列数越多，总电阻值越小，降压速度越快。 同时，应考虑放电电阻的下限，因为过小的放电电阻将不可避免地导致器件正常工作期间漏电流的增加。

（2）接地开关接地过程

在此过程中，将测试电压接地到零或小电压值需要很长时间。 当直流高压发电机电压从测试值降低到一定水平时，通过直接接地快速接地开关的方法可以大大缩短接地开关的接地过程。 但是，满足高压的接地快速接地开关可以承受所有高压和大电流，这对快速接地开关来说是极其苛刻的。

（3） 硅堆极性转换过程

简而言之，硅堆栈需要实现快速极性切换，以转换内部单管极性。要实现这一目标，首先要考虑动机问题。目前，有三种简单的动力，由电动，气动和液压方法驱动。根据本文直流高压发生器的结构，在高压下不可能实现电力，气动装置具有气缸使用的空气源压缩比。太大而无法实现硅叠层的平滑极性转换;如果所有硅反应器都通过气管串联连接，当气体中的湿度大时，整套设备将由于气管排出，导致设备损坏等。液压方法使用经过真空处理的烷基苯绝缘油，不会导致排放。其次，油的压缩比远小于气体的压缩比，可以实现硅反应器的平滑极性转换，并且可以避免其他两种方法的问题。相比之下，可以看出水力选择方法是合理的。

在液压驱动后，内部单管和末端液压缸形成一组传动机构。当液压缸启动时，内部单管开始平稳地转换极性，直到液压缸完成并且极性切换到位。此时，返回管路中的油激活压力继电器以给出控制信号，指示所有硅堆都在适当的位置。每个硅堆通过液压油管连接，并且所有硅油积聚管和汽缸并联连接，以确保缩短所有硅堆的极性转换操作时间。