直流高壓發(fā)生器快速極性轉(zhuǎn)換方法

直流高壓試驗(yàn)研究需要一臺(tái)高于（+1000kV）的直流電壓發(fā)生器，該裝置可用于研究直流輸電設(shè)備、換流站設(shè)備和直流高壓下絕緣材料的介電強(qiáng)度和極性轉(zhuǎn)換，也可用于檢測(cè)交直流電源設(shè)備的泄漏電流，其他高壓試驗(yàn)設(shè)備，如浪涌電壓發(fā)生器、浪涌電流發(fā)生器等設(shè)備。隨著直流輸電工程的大規(guī)模部署，直流高壓發(fā)電機(jī)的數(shù)量和頻率大大增加，為了提高直流高壓發(fā)生器的效率，有必要提高極性轉(zhuǎn)換的速度。

直流高壓發(fā)生器的全極性轉(zhuǎn)換涉及到發(fā)電機(jī)電壓降低、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)程的每一步都需要大量的時(shí)間。為了縮短直流高壓發(fā)生器的極性開(kāi)關(guān)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速極性開(kāi)關(guān)，有必要縮短各個(gè)過(guò)程的時(shí)間。

（1）在降壓過(guò)程中加快降壓速度是縮短極性切換的一個(gè)方面，主要是通過(guò)增加放電電阻來(lái)加快降壓速度，增加放電電阻并不增加放電電阻的總電阻，而是增加與分壓器并聯(lián)的具有相同電阻值的電阻的數(shù)目，柱數(shù)越大，總阻力越小，降壓速度越快，同時(shí)，應(yīng)考慮放電電阻的下限，因?yàn)?，過(guò)小的放電電阻必然會(huì)導(dǎo)致器件正常運(yùn)行時(shí)泄漏電流的增大。

（2）接地開(kāi)關(guān)在接地過(guò)程中，試驗(yàn)電壓接地到零值或零值需要很長(zhǎng)時(shí)間。當(dāng)直流高壓發(fā)生器電壓從試驗(yàn)值降到一定水平時(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，然而，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)部單管極性的轉(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，由電動(dòng)、氣動(dòng)和液壓方式驅(qū)動(dòng)，根據(jù)直流高壓發(fā)生器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，高壓下不可能實(shí)現(xiàn)電力供應(yīng)。氣動(dòng)裝置具有氣缸所用的氣源壓縮比。如果所有的硅反應(yīng)器都通過(guò)氣管串聯(lián)，當(dāng)氣體中的濕度很高時(shí)，整個(gè)設(shè)備就會(huì)從氣管排出，造成設(shè)備損壞等等，液壓法使用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，可以實(shí)現(xiàn)硅反應(yīng)器的平穩(wěn)極性轉(zhuǎn)換，避免了其它兩種方法的問(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)部單管和端面液壓缸形成一套傳動(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)地改變極性，直到液壓缸完成，極性切換到位，此時(shí)，返回管路中的油激活壓力繼電器以給出控制信號(hào)，指示所有硅堆都在適當(dāng)?shù)奈恢?，每個(gè)硅堆通過(guò)液壓油管連接，并且所有硅油積聚管和汽缸并聯(lián)連接，以確保縮短所有硅堆的極性轉(zhuǎn)換操作時(shí)間。