分析直流高壓發生器快速極性轉換方法

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

直流高壓發生器的全極性轉換涉及到發電機電壓降低、接地、硅堆極性開關、接地和升壓等一系列過程。極性轉換過程的每一步都需要大量的時間。為了縮短直流高壓發生器的極性開關時間，實現快速極性開關，有必要縮短各個過程的時間。

（1）在降壓過程中加快降壓速度是縮短極性切換的一個方面，主要是通過增加放電電阻來加快降壓速度，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的具有相同電阻值的電阻的數目，柱數越大，總阻力越小，降壓速度越快，同時，應考慮放電電阻的下限，因為，過小的放電電阻必然會導致器件正常運行時泄漏電流的增大。

（2）接地開關在接地過程中，試驗電壓接地到零值或零值需要很長時間。當直流高壓發生器電壓從試驗值降到一定水平時，直接接地快速接地開關可以大大縮短接地開關的接地過程，然而，滿足高壓要求的快速接地開關能承受所有的高壓和大電流，這對快速接地開關來說是極其苛刻的。

（3）簡單地說，硅堆需要實現快速極性轉換，以實現內部單管極性的轉換。為了實現這個目標，我們必須首先考慮動機。目前，有三種簡單的動力，由電動、氣動和液壓方式驅動，根據直流高壓發生器的結構特點，高壓下不可能實現電力供應。氣動裝置具有氣缸所用的氣源壓縮比。如果所有的硅反應器都通過氣管串聯，當氣體中的濕度很高時，整個設備就會從氣管排出，造成設備損壞等等，液壓法使用真空處理的烷基苯絕緣油不會導致排放，其次，油的壓縮比遠小于氣體的壓縮比，可以實現硅反應器的平穩極性轉換，避免了其它兩種方法的問題，相比之下，可以看出水力選擇方法是合理的。

液壓傳動后，內部單管和端面液壓缸形成一套傳動機構，當液壓缸啟動時，內部單管開始平穩地改變極性，直到液壓缸完成，極性切換到位，此時，返回管路中的油激活壓力繼電器以給出控制信號，指示所有硅堆都在適當的位置，每個硅堆通過液壓油管連接，并且所有硅油積聚管和汽缸并聯連接，以確保縮短所有硅堆的極性轉換操作時間。

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