直流高壓發(fā)電機(jī)快速極性轉(zhuǎn)換方法分析

直流高壓試驗(yàn)研究需要一臺(tái)高于（+1000千伏）的直流電壓發(fā)生器。該裝置可用于直流高壓下直流輸電設(shè)備、換流站設(shè)備和絕緣材料的介電強(qiáng)度和極性轉(zhuǎn)換研究。也可用于檢測(cè)交直流電源設(shè)備及其它高壓試驗(yàn)設(shè)備的漏電電流，如浪涌。電壓發(fā)生器、浪涌電流發(fā)生器等設(shè)備。隨著高壓直流輸電工程的大規(guī)模部署，高壓直流發(fā)電機(jī)的數(shù)量和頻率大大增加。為了提高高壓直流發(fā)電機(jī)的效率，有必要提高極性轉(zhuǎn)換的速度。

直流高壓發(fā)電機(jī)的全極性轉(zhuǎn)換涉及發(fā)電機(jī)降壓、接地、硅堆極性開(kāi)關(guān)、接地和升壓等一系列過(guò)程。極性轉(zhuǎn)換過(guò)程的每一步都需要很多時(shí)間。為了縮短直流高壓發(fā)生器的極性切換時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速的極性切換，有必要縮短各過(guò)程的時(shí)間。

（1）加快降壓速度是在降壓過(guò)程中縮短極性切換的方法之一。主要是通過(guò)增加放電電阻來(lái)加速降壓速度。增加放電電阻不會(huì)增加放電電阻的總電阻，而是增加平行于分壓器具有相同電阻值的電阻的數(shù)量。柱數(shù)越大，總阻力越大。放電電阻越低，降壓速度越快。同時(shí)，放電電阻越低，由于放電電阻過(guò)小，在裝置正常運(yùn)行時(shí)，不可避免地會(huì)導(dǎo)致漏電流增大。

（2）在接地開(kāi)關(guān)的接地過(guò)程中，試驗(yàn)電壓接地到零或零需要很長(zhǎng)時(shí)間。當(dāng)直流高壓發(fā)電機(jī)電壓從試驗(yàn)值下降到一定水平時(shí)，直接接地快速接地開(kāi)關(guān)可以大大縮短接地開(kāi)關(guān)的接地過(guò)程。但是，滿足高壓要求的快速接地開(kāi)關(guān)能承受所有的高壓和大電流，這對(duì)快速接地開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)是極其苛刻的。

（3）簡(jiǎn)單地說(shuō)，硅堆需要實(shí)現(xiàn)快速極性轉(zhuǎn)換，以實(shí)現(xiàn)內(nèi)部單管極性轉(zhuǎn)換。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，我們必須首先考慮動(dòng)機(jī)。目前，有三種簡(jiǎn)單的動(dòng)力，即電動(dòng)、氣動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)。根據(jù)直流高壓發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不可能實(shí)現(xiàn)高壓供電。氣動(dòng)裝置具有氣缸的氣源壓縮比。如果所有硅反應(yīng)器通過(guò)氣管串聯(lián)，當(dāng)氣體中的濕度很高時(shí)，整個(gè)設(shè)備將從氣管中排出，造成設(shè)備損壞等。采用液壓法真空處理的烷基苯絕緣油不會(huì)導(dǎo)致排放。其次，油的壓縮比遠(yuǎn)小于氣體的壓縮比，因此可以實(shí)現(xiàn)硅反應(yīng)器。固定極性轉(zhuǎn)換避免了其他兩種方法的問(wèn)題。相比之下，可以看出水力選擇方法是合理的。

液壓傳動(dòng)后，內(nèi)部單管和端部液壓缸組成一套傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)液壓缸啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)部單管開(kāi)始平穩(wěn)地改變其極性，直到液壓缸完成，極性切換到位。此時(shí)，管路中的油返回，啟動(dòng)壓力繼電器，發(fā)出控制信號(hào)，表明所有硅堆都在正確的位置。各硅堆之間采用液壓管連接，各硅蓄能器管、缸并聯(lián)，保證各硅堆極性切換操作時(shí)間短。