一种高压变频电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压变频电源，解决了空载试验中进行补偿难以实现的技术问题。本实用新型专利技术提供了一种高压变频电源，包括：移相变压器、通过叠波技术叠加的多级功率单元和滤波单元；所述移相变压器的输入端与站用电源的输出端连接；所述移相变压器的输出端与所述多级功率单元的输入端连接；所述多级功率单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接。

【技术实现步骤摘要】
一种高压变频电源
本技术涉及变频电源
，尤其涉及一种高压变频电源。
技术介绍
空载损耗和负载损耗作为变压器运行的重要经济性参数，反映了变压器产品在设备全生命周期内的能量损耗。过去主变的空负载试验一直依赖变压器厂家的出厂试验数据，现场条件下进行主变空负载试验存在诸多不便，既无法有效考核主变生产厂家的试验结果，也无法为主变交接验收和事故分析提供试验支撑。现场进行空负载试验存在诸多难点：(1)现场空载试验对试验电源的波形要求非常高，空载损耗对施加电压波形畸变非常敏感；(2)空载损耗对电压精度控制要求很高，由空载试验电压与电流关系非线性以及空载损耗和电压的关系可知，空载试验在接近额定电压时，即将进入饱和区，电流、功率对电压的变化较为敏感；(3)空载试验对电源带无功能力要求高，空载试验中对容性的补偿需采用可调电感，可调电感实时调节不但增加了试验难度，且容易导致可调电感和被试变压器在非50Hz频率下产生谐振导致变压器内部电压升高。目前空负载试验电源的型式中，考虑到低压变频电源采用推挽式功率单元，带无功能力特别差，因此空载试验必须进行补偿才可以使用，根据上述讨论，空载试验的“非线性”使得空载试验补偿不易实现。因此，需要提供一种高压变频电源以解决空载试验中进行补偿难以实现的技术问题。
技术实现思路
本技术提供了一种高压变频电源，解决了空载试验中进行补偿难以实现的技术问题。本技术提供了一种高压变频电源，包括：移相变压器、通过叠波技术叠加的多级功率单元和滤波单元；所述移相变压器的输入端与站用电源的输出端连接；所述移相变压器的输出端与所述多级功率单元的输入端连接；所述多级功率单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接。可选地，所述多级功率单元中的单级功率单元包括整流电路和逆变电路；所述整流电路为三相桥式整流电路，所述逆变电路为内部集成有源钳位电路的三相逆变电路；所述三相桥式整流电路与所述三相逆变电路通过分压电容以及在所述分压电容的两端并联分压电阻连接。可选地，所述三相逆变电路的有源钳位电路包括IGBT晶体管和瞬态抑制二极管；所述IGBT晶体管的门极与功率单元板连接；所述IGBT晶体管的集电极与发射极之间连接有所述瞬态抑制二极管。可选地，所述单级功率单元还包括：控制电路、驱动电路、故障检测电路、通讯电路、指示电路和测量模块；所述测量模块为电压电流互感器，所述电压电流互感器设置于所述整流电路的输入端或所述逆变电路的输出端；所述控制电路分别与所述驱动电路、所述通讯电路、所述故障检测电路和所述指示电路连接，所述控制电路用于实现控制算法，完成核心算法计算、控制、检测和保护功能；所述驱动电路用于将所述控制电路发送的驱动信号调制成所述整流电路或所述逆变电路的开关器适用信号，从而实现对所述单级功率单元的控制；所述通讯电路用于实现不同电路之间的弱电信号的通讯；所述故障检测电路用于通过接收所述电压电流互感器的反馈信号，对高压变频电源的工作状态进行检测，并根据检测结果下发状态信号至所述控制电路，以控制电源进线闭锁保护；所述指示电路用于显示高压变频电源的电压、电流、频率以及工作状态信息。可选地，所述驱动电路与所述逆变电路的开关器之间还设置有光电转换模块，所述光电转换模块用于将PWM信号转换为光信号进行传输，所述光电转换模块与所述IGBT晶体管的门极连接。可选地，所述滤波单元具体包括由滤波电容和滤波电感构成的二阶LC正弦波滤波器，所述滤波电感串联接入所述多级功率单元的输出端，所述滤波电容并联接入所述多级功率单元的输出端。可选地，所述滤波电容上串连有阻尼电阻。可选地，还包括保护单元；所述保护单元的输出端与所述多级功率单元连接。可选地，所述移相变压器的移相角度为6.67°。可选地，所述多级功率单元由9级串联2级并联单级功率单元构成；每两个所述单级功率单元构成一组，同组的所述单级功率单元的结构相同，输出电压相位一致，相邻组的所述单级功率单元的输出电压相位差为6.67°。从以上技术方案可以看出，本技术具有以下优点：本技术提供了一种高压变频电源，包括：移相变压器、通过叠波技术叠加的多级功率单元和滤波单元；所述移相变压器的输入端与站用电源的输出端连接；所述移相变压器的输出端与所述多级功率单元的输入端连接；所述多级功率单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接。本技术中，将通过叠波技术叠加的多级功率单元加入高压变频电源之中，大幅度提高了高压变频电源带容性负载的能力，克服了传统的变频电源带无功能力差，需要额外进行补偿的缺点，解决了空载试验中进行补偿难以实现的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本技术实施例提供的一种高压变频电源的原理框图；图2为本技术实施例提供的一种高压变频电源的电路图与框图；图3为本技术实施例提供的单级功率单元的电路图；图4为本技术实施例提供的整流电路的电路图；图5为本技术实施例提供的逆变电路的电路图；图6为本技术实施例提供的多级功率单元的电路图；图7为本技术实施例提供的移相变压器的电路图；图8为本技术实施例提供的移相相量图；其中，附图标记为：1、移相变压器；2、多级功率单元；3、滤波单元；4、保护单元；5、控制电路；6、通讯电路；7、驱动电路；8、故障检测电路；9、指示电路；10、测量模块。具体实施方式本技术实施例提供了一种高压变频电源，解决了空载试验中进行补偿难以实现的技术问题。为使得本技术的技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1至图8，本技术提供了一种高压变频电源的一个实施例，包括：移相变压器1、通过叠波技术叠加的多级功率单元2和滤波单元3；移相变压器1的输入端与站用电源的输出端连接；移相变压器1的输出端与多级功率单元2的输入端连接；多级功率单元2的输出端与滤波单元3的输入端连接；需要说明的是，移相变压器1采用延边三角形移相原理，通过多个不同的移相角二次绕组，可以组成等效相数为9相、12相、15相、18相、24相以及27相等整流变压器，其连接示意图及移相相量图如图7和图8所示。移相变压器的一次侧接入高压电网的站用电源，其二次侧有多个三相绕组，移相角度分别为0°、θ°、…、(60-θ)°。当变频电源每相由n个H桥单元串联时，每相就由n个绕组构成，θ＝60°/n，实现了输入的多重化，形成6n脉波整流；本技术实施例中，将通过叠波技术叠加的多级功率单元2加入高压变频电源之中，大幅度提高了高压变频电源带容性负载的能力，克服了传统的变频电源带无功能力差，需要额外进行补偿的缺点，解决了空载试验中进行补偿难以实现的技术问题。进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压变频电源，其特征在于，包括：移相变压器、通过叠波技术叠加的多级功率单元和滤波单元；所述移相变压器的输入端与站用电源的输出端连接；所述移相变压器的输出端与所述多级功率单元的输入端连接；所述多级功率单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种高压变频电源，其特征在于，包括：移相变压器、通过叠波技术叠加的多级功率单元和滤波单元；所述移相变压器的输入端与站用电源的输出端连接；所述移相变压器的输出端与所述多级功率单元的输入端连接；所述多级功率单元的输出端与所述滤波单元的输入端连接。2.根据权利要求1所述的高压变频电源、其特征在于，所述多级功率单元中的单级功率单元包括整流电路和逆变电路；所述整流电路为三相桥式整流电路，所述逆变电路为内部集成有源钳位电路的三相逆变电路；所述三相桥式整流电路与所述三相逆变电路通过分压电容以及在所述分压电容的两端并联分压电阻连接。3.根据权利要求2所述的高压变频电源，其特征在于，所述三相逆变电路的有源钳位电路包括IGBT晶体管和瞬态抑制二极管；所述IGBT晶体管的门极与功率单元板连接；所述IGBT晶体管的集电极与发射极之间连接有所述瞬态抑制二极管。4.根据权利要求3所述的高压变频电源，其特征在于，所述单级功率单元还包括：控制电路、驱动电路、故障检测电路、通讯电路、指示电路和测量模块；所述测量模块为电压电流互感器，所述电压电流互感器设置于所述整流电路的输入端或所述逆变电路的输出端；所述控制电路分别与所述驱动电路、所述通讯电路、所述故障检测电路和所述指示电路连接，所述控制电路用于实现控制算法，完成核心算法计算、控制、检测和保护功能；所述驱动电路用于将所述控制电路发送的驱动信号调制成所述整流电路或所述逆变电路的开关器适用信号，从而实现对...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡玲珑，马志钦，孙文星，杨翠茹，杨贤，吕鸿，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44