國網河南電力聯合多方開展技術攻關，突破核心器件與裝備技術瓶頸，解決直流輸電系統換相失敗問題，實現世界上的第1臺基于IGCT器件的電網混合換相換流閥可靠投運。
日前，在河南靈寶換流站，世界上的第1臺基于自主可控集成門極換流晶閘管（IGCT）器件的混合換相換流閥主動完成關斷動作，成功避免一起換相失敗事件，標志著該裝備的換相失敗抵御能力經過電網真實工況驗證。
直流輸電具有輸電距離遠、輸送容量大、損耗低等優點，是電力跨區傳輸的重要載體。其中，基于IGCT器件的混合換相換流閥被稱作直流輸電工程的“心臟”。長期以來，該裝備的可靠運行易受直流系統換相失敗的影響，制約了大規模電力輸送能力提升。為此，國網河南省電力公司組織研究團隊攻關新型換流技術，研制出基于自主可控IGCT器件的混合換相換流閥并實現應用，為解決常規直流輸電系統換相失敗難題提供技術支撐。
第1章 性能特點與技術參數（）
第1節 性能特點
電壓電流輸出靈活組合 輸出達6相電壓6相電流，可任意組合實現常規4相電壓3相電流型、6相電壓型、6相電流型，以及12相型輸出模式，既可兼容傳統的各種試驗方式，也可方便地進行三相變壓器差動試驗和廠用電快切和備自投試驗。
操作方式 裝置直接外接筆記本電腦或臺式機進行操作，方便快捷，性能穩定。
新型高保真線性功放 輸出端一直堅持采用高保真、高可靠性模塊式線性功放，而非開關型功放，性能很好。不會對試驗現場產生高、中頻干擾，而且保證了從大電流到微小電流全程都波形平滑精度優良。
高性能主機 輸出部分采用DSP控制，運算速度快，實時數字信號處理能力強，傳輸頻帶寬，控制高分辨率D/A轉換。輸出波形精度高，失真小線性好。采用了大量技術和精密元器件材料，并進行了專業化的結構設計，因而裝置體積小、重量輕、功能全、攜帶方便，開機即可工作，流動試驗非常方便。
軟件功能強大 可完成各種自動化程度高的大型復雜校驗工作，能方便地測試及掃描各種保護定值，進行故障回放，實時存儲測試數據，顯示矢量圖，聯機打印報告等。6相電流可方便進行三相差動保護測試。
具有獨立專用直流電源輸出 設有一路110V 及 220V專用可調直流電源輸出。
接口完整 裝置帶有USB通訊口，可與計算機及其它外部設備通信。
完善的自我保護功能 散熱結構設計合理，硬件保護措施可靠完善，具有電源軟啟動功能，軟件對故障進行自診斷以及輸出閉鎖等功能。
第2節 技術參數（）
? 參數
電流通道數 | 標準6相 |
電壓通道數 | 標準6相 |
交流電流輸出范圍 | 30A /相或180A（六并） |
直流電流輸出范圍 | 10ADC /相 |
交流電壓輸出范圍 | 120VAC / 相 |
直流電壓輸出范圍 | 160VDC / 相 |
? 額定參數
? 交流電流輸出
6相電流輸出時每相輸出（有效值） 0～30A 輸出精度 0.2級
3相電流輸出時每相輸出（有效值） 0～60A
6相并聯電流輸出（有效值） 0～180A
相電流長時間允許工作值（有效值） 10A
相電流極大輸出功率 300VA
6相并聯電流極大輸出時極大輸出功率 1000VA
6相并聯電流極大輸出時允許工作時間 10s
頻率范圍（基波） 20～1000Hz
諧波次數 1～20 次
? 直流電流輸出
電流輸出 0～±10A / 每相 輸出精度 0.5級
極大輸出負載電壓 20V
? 交流電壓輸出
相電壓輸出（有效值） 0～120V 輸出精度 0.2級
線電壓輸出（有效值） 0～240V
相電壓 / 線電壓輸出功 80VA / 100VA
頻率范圍（基波） 20～1000Hz
諧波次數 1～20次
? 直流電壓輸出
相電壓輸出幅值 0～±160V 輸出精度 0.5級
線電壓輸出幅值 0～±320V
相電壓/ 線電壓輸出功率 70VA / 140VA
? 開關量
8路開關量輸入
空接點 1～20mA，24V
電位接點接入 “0”：0 ～ +6V； “1”：+11 V ～ +250 V
4對開關量輸出 DC：220 V／0.2 A；AC：220 V／0.5 A
? 時間測量范圍
0.1ms ～ 9999s ， 測量精度 ＜0.1mS
第2章 裝置硬件結構（）
第1節 裝置硬件組成
? 數字信號處理器微機
裝置采用高速數字控制處理器作為輸出核心，軟件上應用32位雙精度算法產生各相任意的高精度波形。由于采用一體結構，各部分結合緊密，數據傳輸距離短，結構緊湊。克服了筆記本電腦直接控制式測控儀中因數據通信線路長、頻帶窄導致的輸出波形點數少的問題。
? D/A轉換和低通濾波
采用高精度D/A轉換器，保證了全范圍內電流、電壓的精度和線性度。
由于擬合點數密度高，波形保真度高，諧波分量小，對低通濾波器的要求很低，從而具有很好的暫態特性、相頻特性、幅頻特性，易于實現精確移相、諧波疊加，高頻率時亦可保證很高精度。
? 電壓、電流放大器
相電流、電壓一直堅持采用高性能線性放大器輸出方式，使電流、電壓源可直接輸出從直流到含各種頻率成份的波形，如方波、各次諧波疊加的組合波形，故障暫態波形等，并且輸出波形干凈平滑，對鄰近設備無高頻輻射干擾，可以較好地模擬各種短路故障時的電流、電壓特征。
功放電路采用進口大功率高保真模塊式功率器件作功率輸出級，結合精心、合理設計的散熱結構，具有足夠大的功率冗余和熱容量。功放電路具有完備的過熱、過流、過壓及短路保護。當電流回路出現過流，電壓回路出現過載或短路時，自動限制輸出功率，關斷整個功放電路，并給出告警信號顯示。為防止大電流下長期工作引起功放電路過熱，裝置設置了大電流下軟件定時。10A及以下輸出時裝置可長期工作，當電流超過10A時，軟件定時啟動，定時時間到，軟件自動關閉功率輸出并給出告警指示。輸出電流越大，定時越短。
? 開入、開出量
裝置有8路開入和4路開出。
開關量輸入電路可兼容空接點和0～250V電位接點。電位方式時，0～6V為合，11～250V為分。開關量可以方便地對各相開關觸頭的動作時間和動作時間差進行測量。
開入部分與主機工作電源、功放電源等均隔離。開入地為懸浮地，所以，開入部分公共端與電流、電壓部分公共端UN、IN等均不相通。
開關量電位輸入有方向性，應將公共端接電位正端，開入端接電位負端，保證公共端子電位高于開入端子。現場接線時，應將開入公共端接＋KM，接點負端接開入端子。如果接反，則將無法正確檢測。
開出部分為繼電器空接點輸出。輸出容量為DC：220V／0.2A，AC：220V／0.5A。開關量輸出與電壓、電流、開入等各部分均全部隔離。各個開出量的動作過程在各個測試模塊中各有不同，詳細請參看各模塊軟件操作說明。
以下是兩種常見的開出量接線示意圖：
電位接點時
空接點時
? 專用直流電源輸出
裝置在機箱底板上裝設有一路專用可調直流電源輸出，分 110V 及 220V 兩檔，可作為現場試驗輔助電源。為該電源還設置了一個電位器，可在 80％－110％ 范圍內調節。該電源額定工作電流1.5A，可作為保護裝置的直流工作電源，也可作為跳合閘回路電源。該電源如過載或短路，將燒壞相應保險（2A／250V），此時更換此保險管即可。
隨著新型電力系統建設加速推進，華中、華東等負荷中心的直流輸電工程呈多落點形態，新能源發電裝機規模占比提升，直流輸電系統換相失敗問題日益凸顯。過去，運維人員主要依靠直流控制保護系統的換相失敗預測控制功能降低失敗概率，難以從根本上規避風險。
2021年，國網河南電力組織河南電力科學研究院開展技術調研。“從根本上解決換相失敗問題，必須依靠換流器件的創新突破。在廣泛調研中，我們關注到清華大學研制的大容量逆阻IGCT器件能夠替代傳統晶閘管，滿足高壓直流輸電工程應用需要，與我們的需求高度契合。”
在電網有限公司相關部門的指導下，國網河南電力聯合了電網有限公司直流技術中心、國網經濟技術研究院有限公司、清華大學等單位組建跨專業協同攻關團隊，聚焦新一代功率半導體器件、新一代換流技術、新一代換流裝備展開專項技術攻關。
本公司是專業生產“六相繼電保護測試儀”高壓電力檢測設備的廠家，本產品為客戶解決了各種在變電站等實驗中的問題。我們的宗旨是不斷地改進和完善公司的產品，同時我們保留對儀器使用功能進行改進和升級的權力，如果您發現儀器在使用過程中其功能與說明書介紹的不全部一致，請以儀器的實際功能為準。在產品的使用過程中發現有什么問題，請與我們及時聯系！我們將盡力提供完善的技術支持！（上海華住電氣網站新聞及技術文章內容為傳遞更多信息而非盈利之目的,內容僅供參考，僅代表作者個人觀點，以實際情況為準。)版權歸原作者所有，若有侵權，請聯系我們刪除。
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