柔性直流输电专用电容器纹波电流检测主电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种柔性直流输电专用电容器纹波电流检测主电路，包括电源模块、保护模块、第一整流桥、第二整流桥、交流发生器和放电模块，电源模块经保护模块后分为两路，一路经调压器和升压器后与第一整流桥连接，第一整流桥的一个输出端a1作为待检测电容器的一个接入端c1；另一路经降压器后与第二整流桥连接，第二整流桥与交流发生器连接，交流发生器与第二整流桥相连的一端与第一整流桥的另一输出端a2连接；交流发生器的另一端作为待检测电容器的另一个接入端c2，放电模块连接在接入端c1和接入端c2之间。第一整流桥输出的直流电流施加到待测电容器C3上，交流发生器的电阻抗L1产生的纹波电流附加到待测电容器C3上对待测电容器C3进行纹波电流检测。

Main circuit for detecting ripple current of flexible DC transmission special capacitor

The utility model discloses a main circuit of HVDC flexible special capacitor ripple current detection, including power module, protection module, a first rectifier bridge, second bridge rectifier, AC generator and discharge module, power supply module protection module is divided into two branches, through a pressure regulator and booster is connected with the first rectifier bridge. A first output terminal of the A1 rectifier as an access terminal C1 detecting capacitor; the other path through a step-down transformer connected with second bridge rectifier, second connected with the AC generator rectifier, an output A2 of one end of the AC generator and second bridge rectifier connected with the first bridge rectifier connected; the other end AC generator as another access terminal C2 detecting capacitor, the discharge module is connected between the access terminal and access C2 c1. The DC current output from the first rectifying bridge is applied to the capacitor C3 to be measured, and the ripple current generated by the resistance of the AC generator L1 is attached to the C3 to be measured to detect the ripple current of the capacitor C3.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电容器性能测试
，具体涉及一种柔性直流输电专用电容器纹波电流检测主电路。
技术介绍
柔性直流输电是构建智能电网的重要装备，与传统方式相比，柔性直流输电在孤岛供电、城市配电网的增容改造、交流系统互联、大规模风电场并网等方面具有较强的技术优势，是改变大电网发展格局的战略选择(见《柔性直流输电技术基础理论研究》)。而此项目中所需求的电容器也有其独特的特点：高电压、大容量、大电流。为了对电容器的过电流能力进行衡量，需要通过相应的测试设备对其进行测试试验，这项技术就是为了评价电容器的过流能力的一项技术(见GB/T17702)。现有的测试技术主要有如下几种：其一，利用50Hz正弦波交流替代纹波电流。这种测试方法有如下几个缺点：第一，电容器在真正的运行过程中，通过的电流并非50Hz的交流正弦波，而是频率500Hz～6kHz，甚至个别的达到20kHz的中频或高频纹波，而这两种不同频率的纹波电流作用在电容器上面造成的效果是不同的，频率越高在相同的有效电流下，电容器所产生的温升越高。所以，这种方法虽然在有效电流的显示相同，但与实际存在差距，实验数据可参照性不强。第二，如果施加交流电压，在实验过程中，实际施加在电容器两端的有效电流不高，往往低于此类电容器的直流母线电压。以1200Vdc-800μF产品为例，要求纹波电流为70A，那么如果施加交流的话，交流电压的有效值只有278.7Vac，这个电压远远低于了电容器的额定电压值1200Vdc，那么在实验过程中就无法同时考核电压对其的影响。其二，利用变频电源提供提供电流。这种方法克服了上述方法频率不同的问题，变频电源可以提供任意频率的纹波电流，但上述的第二个缺点依然存在，无法同时兼顾电流和电压的双重考核。另外，变频电源在输入端是220V或380V的交流输入，而输出却是高频纹波，那么在实验过程中，由于输出端的电流值较大，造成输入端的输入电流过大，变频电源的输入功率受到限制。大功率变频电源的造价成本又过于高。所以，此种方法对于容量较小、电压较低的电容器来说尚可，但稍微增加些容量则不能满足。其三，直接装配在输电设备上进行试验。这种方法克服了上述两种方法的所有缺点，并且真实地反应了电容器的实际工作状态。但是它的缺点更多：首先，造价更高，确切地说它并不是一个实验设备，而是实际设备，拿实际设备来进行试验，这些实际设备都是电力设施，动辄几十万上百万，即使把单个配电柜拿出来进行试验，造价也得几十万；其次，实验范围窄，只能实验一种电容器，因为不同的电容器有不同的外形尺寸，不同的安装方式，在设备上必须给定不同固定支架，但是设备既然已经做好，所有的框架已经不可能更改，那么其它规格的电容器就无法放到此台设备上进行试验，即使体积相同，那么因为容量和电压的不同也无法给出不同的电流值；再次，试验成本高，实际的设备功率和容量均按实际设计，那么所需的往往是多组，数量较多，每做一次试验均需配备多组的电容器来进行；再次，此种试验方法无法试验得出电容器的工作余量，设备所做的实验只能测试到实际运行过程中的最高值，而非电容器技术要求的最高值，而技术要求的最高值往往大于实际运行过程中的最高值，这是设备的设计人员预留的安全系数；再次，因为是试验设备，那么在实验的过程中，难免会有失效的现象，而一旦出现失效的现象，会对此设备的其它部件造成损害，造成损失。
技术实现思路
针对上述现有技术中提到的不足，本技术的目的是提供一种可用于对不同规格电容器进行纹波电流检测，检测涵盖范围宽，检测更准确，成本低的一种柔性直流输电专用电容器纹波电流检测主电路。为实现上述技术目的，本技术所采用的技术方案如下：一种柔性直流输电专用电容器纹波电流检测主电路，包括电源模块、保护模块、第一整流桥、第二整流桥、交流发生器和放电模块，电源模块经保护模块后分为两路，一路经调压器和升压器后与第一整流桥连接，第一整流桥的一个输出端a1作为待检测电容器的一个接入端c1；另一路经降压器后与第二整流桥连接，第二整流桥与交流发生器连接，交流发生器与第二整流桥相连的一端与第一整流桥的另一输出端a2连接；交流发生器的另一端作为待检测电容器的另一个接入端c2，放电模块连接在接入端c1和接入端c2之间。第一整流桥输出的直流电流施加到待测电容器C3上，交流发生器的电阻抗L1产生的纹波电流附加到待测电容器C3上对待测电容器C3进行纹波电流检测。所述电源模块包括两路电源，分别为380V三相交流电源和220V单相交流电源。所述保护模块包括手动开关K1、接触器J1的常开辅助触头、预充电电阻R1和接触器J2常开辅助触头，手动开关K1的一端分别与380V三相交流电源和220V单相交流电源连接，手动开关K1的另一端与接触器J1的常开辅助触头和预充电电阻R1依次串联连接，接触器J2常开辅助触头与预充电电阻R1并联连接，预充电电阻R1的另一端分为两路，一路经调压器和升压器后与第一整流桥连接，另一路经降压器与第二整流桥连接。所述调压器为380V/380V自耦调压器，所述升压器为380V/850V升压器，380V/380V调压器的一次侧与预充电电阻R1的另一端连接，380V/380V调压器的二次侧与380V/850V升压器的一次侧连接，380V/850V升压器的二次侧与第一整流桥连接，第一整流桥的一个输出端a1作为待检测电容器C3的一个接入端c1；第一整流桥的另一输出端a2与交流发生器的一端连接。380V/380V自耦调压器用于调整第一整流桥的输出电压，使待测电容器C3的直流电压达到需求电压。在第一整流桥的一个输出端a1和第一整流桥的另一输出端a2之间连接有第二电容器C2，第二电容器C2一方面防止尖峰电压损坏第二整流桥，另一方面防止直流母线出现电压波动。所述降压器为380V/75V降压器，380V/75V降压器的一次侧与预充电电阻R1的另一端连接，380V/75V降压器的二次侧与第二整流桥连接，第二整流桥的一端b1与交流发生器连接，第二整流桥的另一端b2接地；交流发生器与第二整流桥相连的一端与第一整流桥的另一输出端a2连接，交流发生器的另一端作为待检测电容器C3的另一个接入端c2。在第二整流桥的一个输出端b1和第一整流桥的另一输出端b2之间连接有第一电容器C1，第一电容器C1一方面防止尖峰电压损坏第一整流桥，另一方面防止由于过电压损坏第一绝缘栅双极型晶体管Q1和第二绝缘栅双极型晶体管Q2。所述交流发生器包括第一绝缘栅双极型晶体管Q1、第二绝缘栅双极型晶体管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2和电抗器L1，第一绝缘栅双极型晶体管Q1的集电极C与第二整流桥的输出端b1连接，第一绝缘栅双极型晶体管Q1的发射极E与第一二极管D1的负极连接，第一二极管D1的正极接地；第二二极管D2的负极与第一绝缘栅双极型晶体管Q1的集电极C连接，第二二极管D2的正极与第二绝缘栅双极型晶体管Q2的集电极C连接，第二绝缘栅双极型晶体管Q2的发射极E接地并作为待检测电容器C3的另一个接入端c2，电抗器L1连接在第一绝缘栅双极型晶体管Q本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性直流输电专用电容器纹波电流检测主电路，其特征在于：包括电源模块（1）、保护模块（2）、第一整流桥（5）、第二整流桥（8）、交流发生器（6）和放电模块（7），电源模块（1）经保护模块（2）后分为两路，一路经调压器（3）和升压器（4）后与第一整流桥（5）连接，第一整流桥（5）的一个输出端a1作为待检测电容器C3的一个接入端c1；另一路经降压器（9）后与第二整流桥（8）连接，第二整流桥（8）与交流发生器（6）连接，交流发生器（6）与第二整流桥（8）相连的一端与第一整流桥（5）的另一输出端a2连接；交流发生器（6）的另一端作为待检测电容器C3的另一个接入端c2，放电模块（7）连接在接入端c1和接入端c2之间。

【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电专用电容器纹波电流检测主电路，其特征在于：包括电源模块（1）、保护模块（2）、第一整流桥（5）、第二整流桥（8）、交流发生器（6）和放电模块（7），电源模块（1）经保护模块（2）后分为两路，一路经调压器（3）和升压器（4）后与第一整流桥（5）连接，第一整流桥（5）的一个输出端a1作为待检测电容器C3的一个接入端c1；另一路经降压器（9）后与第二整流桥（8）连接，第二整流桥（8）与交流发生器（6）连接，交流发生器（6）与第二整流桥（8）相连的一端与第一整流桥（5）的另一输出端a2连接；交流发生器（6）的另一端作为待检测电容器C3的另一个接入端c2，放电模块（7）连接在接入端c1和接入端c2之间。
2.根据权利要求1所述的柔性直流输电专用电容器纹波电流检测主电路，其特征在于：所述电源模块（1）包括两路电源，分别为380V三相交流电源和220V单相交流电源。
3.根据权利要求2所述的柔性直流输电专用电容器纹波电流检测主电路，其特征在于：所述保护模块（2）包括手动开关K1、接触器J1的常开辅助触头、预充电电阻R1和接触器J2常开辅助触头，手动开关K1的一端分别与380V三相交流电源和220V单相交流电源连接，手动开关K1的另一端与接触器J1的常开辅助触头和预充电电阻R1依次串联连接，接触器J2常开辅助触头与预充电电阻R1并联连接，预充电电阻R1的另一端分为两路，一路经调压器（3）和升压器（4）后与第一整流桥（5）连接，另一路经降压器（9）与第二整流桥（8）连接。
4.根据权利要求3所述的柔性直流输电专用电容器纹波电流检测主电路，其特征在于：所述调压器（3）为380V/380V自耦调压器，所述升压器（4）为380V/850V升压器，380V/380V调压器的一次侧与预充电电阻R1的另一端连接，380V/380V调压器的二次侧与380V/850V升压器的一次侧连接，380V/850V升压器的二次侧与第一整流桥（5）连接，第一整流桥（5）的一个输出端a1作为待检测电容器C3的一个接入端c1；第一整流桥（5）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建涛，
申请(专利权)人：来恩伟业鹤壁电子科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河南;41