一种大功率高压试验用无局放变频电源及其并联运行的谐振试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大功率高压试验用无局放变频电源及其并联运行的谐振试验装置，其包括信号发生器、数字电位器、前级功放电路、桥式功放电路、整流滤波电路、预合闸回路以及快速过流保护电路；信号发生器产生一个标准的正弦波信号经过数字电位器进行频率和电压调节，其输出信号直接推动前级功放电路，前级功放电路分为两路输出，一路产生与试验频率相同的同步电源供给到一局放仪，另外一路推动桥式功放电路；预合闸回路电气连接整流滤波电路和桥式功放电路；桥式功放电路由四个大功率晶体管组成四个桥臂，每个桥臂主要由一千只以上的晶体管并联组成。本发明专利技术采用逐级放大原理，从最初的微小功率信号源经过多次放大，实现大功率输出，满足试验需要。

【技术实现步骤摘要】
一种大功率高压试验用无局放变频电源及其并联运行的谐振试验装置
本专利技术涉及一种电力系统电源
的装置及方法，具体是一种可用于AC500kV高压设备现场耐压试验的无局放变频电源及其谐振试验装置。
技术介绍
随着我国电力系统的不断发展，用户对输配电设备和传输可靠性提出了更高的要求，需要现场进行耐压试验的电力设备的电压等级也越来越高，故对交流耐压试验用的变频电源的容量及功率也提出了更高的要求。现在国内市场上有的单台变频电源的容量已经无法满足此类输配电设备和传输电缆的试验，即使有用并联式的变频电源，但由于系统环流或者输出不同步的原因，使得并联使用的变频电源并不稳定，甚至还会影响到系统的稳定性。对现有技术文献检索发现，中国专利CN202103582U记载了一种“并联式无局部放电变频升压电源装置”，公开了一种并联的变频升压电源装置，采用了两台变频电源的输出端分别接到单台励磁变压器的两输入绕组实现的并联模式，实现了电源功率的叠加。但是上述技术并未设计到当两台变频电源输出不同步时，对励磁变压器原边会产生较大的直流励磁，当直流励磁很大时，励磁变压器原边会发生涌流，铁芯饱和，严重时励磁变压器会发生烧毁，系统崩溃，会危机到对人、设备甚至电网的安全，因此变频电源并联模式上，一定要解决两台变频电源的输出不同步和环流问题。中国专利CN102545640A，公开了一种“柔性变频装置”，该技术由两台高压变频器构成，其中的一台用作主变频器，其余的用作从变频器，主变频器的输出端通过联锁开关、同步电抗与各从高压变频器的逆变回路的输出端连接，主变频器通过联锁开关与各从变频器的逆变回路互相串联，各从变频器的逆变回路的中心点，主变频器中的控制器与从变频器中的控制器建立通讯连接，主变频器中的控制器发出调制信号，对主变频器和从变频器实行控制，使各变频器在空间矢量PWM调制控制上保持一致，以保证主从变频器的输出频率、电压、相位一致。但该技术并未涉及到主从变频器之间通讯信号种类多，易造成主从控制器的误解码、甚至会造成IGBT的误触发，发生事故。
技术实现思路
本专利技术的主要目的之一在于提供一种大功率高压试验用无局放变频电源，大功率输出采用逐级放大的原理，从最初的微小功率的信号源经过多次放大，实现大功率输出，满足试验需要。本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种大功率高压试验用无局放变频电源，其包括信号发生器、数字电位器、前级功放电路、桥式功放电路、整流滤波电路、预合闸回路以及对所述桥式功放电路进行过流保护的快速过流保护电路；所述信号发生器产生一个标准的正弦波信号经过所述数字电位器进行频率调节和电压调节，经过调节后的输出信号直接推动所述前级功放电路，所述前级功放电路分为两路输出，其中一路产生与试验频率相同的同步电源供给到一局放仪，另外一路推动所述桥式功放电路；所述预合闸回路电气连接所述整流滤波电路和所述桥式功放电路；所述桥式功放电路由四个等效大功率晶体管组成四个桥臂，每个所述桥臂主要由一千只以上的等效晶体管并联组成。进一步的，还包括对所述桥式功放电路进行散热的强制风冷系统。进一步的，所述整流滤波电路包括三相桥式整流电路、主要由电感和电容组成的滤波电路。进一步的，所述无局放变频电源的直流工作电源直接取自三相380V交流电源，经具有过流和速断保护的真空开关送入所述三相桥式整流电路，变成脉动直流，经由所述滤波电路将脉动直流变为平滑的直流电源供给所述桥式功放电路。进一步的，所述预合闸回路的控制方法为先向所述滤波电路中的电容充电，待电容充电电流达到设定值时再合闸。进一步的，所述桥式功放电路中设置有负反馈模块，所述负反馈模块包括控制所述桥式功放电路功放部分的单片机、与所述单片机电气连接且采集所述桥式功放电路和所述前级功放电路输出端的输出电压采集电路、检测所述强制风冷系统入口风温和出口风温的温度检测电路，所述温度检测电路与所述单片机电气连接。进一步的，所述桥式功放电路的每只等效晶体管两端并联一个续流二极管，所述桥式功放电路的输出端设置有滤波电容，在该输出端与被试品之间设置有励磁变压器。本专利技术的另一主要目的在于提供一种基于大功率高压试验用无局放变频电源并联运行的谐振试验装置，其包括供电电源、与所述供电电源连接的移相变压器、与所述移相变压器输出端连接的若干并联的无局放变频电源组、与所述变频电源组输出端连接的中间变压器、与所述中间变压器输出端连接的若干台电抗器。与现有技术相比，本专利技术一种大功率高压试验用无局放变频电源及其并联运行的谐振试验装置的有益效果在于：变频电源装置的大功率输出采用逐级放大的原理，即首先经过前级功放电路和桥式电路进行逐级放大，然后通过桥式功放电路中每个桥臂中数千只并联的等效晶体管进行多级放大，从最初的微小功率的信号源经过多次放大后最终实现大功率输出，满足试验需要；在桥式功放电路中还设计了风冷系统和负反馈模块，通过实时监测桥式功放电路输出电压因温度升温而发生的漂移情况，并反馈到单片机，通过连接单片机的上位机软件对波形进行修正，减小波形畸变率，再通过单片机控制桥式功放电路的功放部分，从而使得输出电压更加稳定；通过多台变频电源并联运行从而提高输出容量，将并联运行的无局放变频电源的供电电源采用移相变压器接线方式，显著提升整流电路脉波数，大大降低了变频电源并联运行时注入系统的谐波电流。【附图说明】图1为本专利技术实施例无局放变频电源的原理框架示意图；图2为本专利技术实施例中桥式功放电路的原理示意图；图3为本专利技术实施例中桥式功放电路和负反馈电路的原理框架示意图；图4为本专利技术实施例中对比案例中谐振试验装置的接线示意图；图5为本专利技术实施例中对比案例谐振试验装置仿真结果输入电压及电流谐波含量图；图6为本专利技术实施例对比案例谐振试验装置仿真结果电流谐波含量图；图7为本专利技术实施例谐振试验装置的接线示意图；图8为本专利技术实施例谐振试验装置仿真结果输入电压及电流谐波含量图；图9为本专利技术实施例谐振试验装置仿真结果电流谐波含量图。【具体实施方式】实施例：本实施例为大功率高压试验用无局放变频电源及其并联运行的谐振试验装置，针对现有技术的不足，公开了一种采用逐级放大，实现大功率输出的变频电源，变频电源装置的大功率输出采用逐级放大的原理，从最初的微小功率的信号源经过多次放大，实现大功率输出，从而满足试验需要。请参照图1，本实施例大功率高压试验用无局放变频电源，其包括信号发生器、数字电位器、前级功放电路、桥式功放电路、强制风冷系统、整流滤波电路、预合闸回路以及快速过流保护电路，所述信号发生器产生一个标准的正弦波信号经过所述数字电位器进行频率调节和电压调节，此过程也是在试验过程中的频率调节和电压调节，此时的频率同试验频率相同，频率测量在信号源部分就完成了；经过调节后的输出信号直接推动所述前级功放电路，有初步功率输出，所述前级功放电路分为两路输出，其中一路产生与试验频率相同的同步电源供给到一局放仪；另外一路用于推动所述桥式功放电路，所述桥式功放电路也就是大功率产生的主要部分，在试验过程中其发热量很大，因此，本实施例通过强制风冷系统来对所述桥式功放电路进行散热。所述整流滤波电路包括三相桥式整流电路和由电感和电容组成的滤波电路。所述整流滤波电路将380V交流电转变为无局放变频电源中各电路模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大功率高压试验用无局放变频电源，其特征在于：其包括信号发生器、数字电位器、前级功放电路、桥式功放电路、整流滤波电路、预合闸回路以及对所述桥式功放电路进行过流保护的快速过流保护电路；所述信号发生器产生一个标准的正弦波信号经过所述数字电位器进行频率调节和电压调节，经过调节后的输出信号直接推动所述前级功放电路，所述前级功放电路分为两路输出，其中一路产生与试验频率相同的同步电源供给到一局放仪，另外一路推动所述桥式功放电路；所述预合闸回路电气连接所述整流滤波电路和所述桥式功放电路；所述桥式功放电路由四个等效大功率晶体管组成四个桥臂，每个所述桥臂主要由一千只以上的等效晶体管并联组成。

【技术特征摘要】
1.一种大功率高压试验用无局放变频电源，其特征在于：其包括信号发生器、数字电位器、前级功放电路、桥式功放电路、整流滤波电路、预合闸回路以及对所述桥式功放电路进行过流保护的快速过流保护电路；所述信号发生器产生一个标准的正弦波信号经过所述数字电位器进行频率调节和电压调节，经过调节后的输出信号直接推动所述前级功放电路，所述前级功放电路分为两路输出，其中一路产生与试验频率相同的同步电源供给到一局放仪，另外一路推动所述桥式功放电路；所述预合闸回路电气连接所述整流滤波电路和所述桥式功放电路；所述桥式功放电路由四个等效大功率晶体管组成四个桥臂，每个所述桥臂主要由一千只以上的等效晶体管并联组成。2.如权利要求1所述的大功率高压试验用无局放变频电源，其特征在于：还包括对所述桥式功放电路进行散热的强制风冷系统。3.如权利要求1所述的大功率高压试验用无局放变频电源，其特征在于：所述整流滤波电路包括三相桥式整流电路、主要由电感和电容组成的滤波电路。4.如权利要求3所述的大功率高压试验用无局放变频电源，其特征在于：所述无局放变频电源的直流工作电源直接取自三相380V交流电源，经具有过流和速断保护的真空开关送入所述三相桥式整流电路，变成脉动直流，经由所述滤波电路将脉动直流变为平滑的直流电源供给所述桥式功放电路。5.如权利要求3所述的大功率高压试验...

【专利技术属性】
技术研发人员：扶达鸿，朱云祥，尹勋祥，敬强，陈国东，王少华，李捍平，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司，国网浙江省电力有限公司舟山供电公司，国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，浙江舟山海洋输电研究院有限公司，苏州工业园区海沃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33