一种基于气体绝缘的组合式高压发生装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于气体绝缘的组合式高压发生装置，装置包括：交流电源单元，直流电源单元，输出电压引出和测量单元，输出单元；交流电源单元用于生成交流电压；交流电源单元封装在SF6气体绝缘单元内；直流电源单元的输出接地时，交流电压输出至输出单元；直流电源单元用于生成直流电压；直流电源单元封装在SF6气体绝缘单元内；交流电源单元的输出接地时，直流电压输出至输出单元；交流电压和直流电压通过输出单元引出。本发明专利技术的交流电源单元和直流电源单元组合输出电压时，采用直流电源单元高压端与交流电源单元串联的方式，结构简单，并且产生交流和直流电压可以同步调节。 1

A combined high voltage generating device and method based on gas insulation

The invention discloses a combination type high voltage generator based on gas insulation, which includes AC power unit, DC power unit, output voltage extraction and measurement unit, output unit; AC power unit is used to generate AC voltage; AC power unit is encapsulated in SF6 gas insulation unit; DC power supply single. When the output of the element is grounded, the AC voltage is output to the output unit; the DC power unit is used to generate the DC voltage; the DC power unit is encapsulated in the SF6 gas insulation unit; when the output of the AC power unit is grounded, the DC voltage is output to the output unit; the AC voltage and the DC voltage are elicited by the output unit. When the AC power unit and the DC power unit of the invention are combined to output voltage, the high voltage end of the DC power unit is connected with the AC power unit, the structure is simple, and the AC and DC voltage can be synchronously regulated. One

【技术实现步骤摘要】
一种基于气体绝缘的组合式高压发生装置及方法
本专利技术涉及一种高压发生装置，更具体地，涉及一种基于气体绝缘的组合式高压发生装置及方法。
技术介绍
为通过试验考核验证高压电气设备和绝缘材料的绝缘性能，GB/T16927.1-2011《高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求》规定了直流电压试验、交流电压试验、联合和合成电压试验的试验电压和试验程序的要求，依据该标准的要求，在进行不同类型的高电压试验时，国内外试验单位和设备材料厂家均采用独立的交流电源系统和直流电源系统。在高压电源系统的绝缘方式方面，目前常用的串级交流电压发生器、倍压整流直流电压发生器，重要组成部件的外部绝缘均采用空气绝缘。为对GIS设备进行交流耐压和局部放电测量，德国海沃公司和国内盛华电气有限公司均设计了采用SF6气体作为外绝缘的交流试验变压器，可通过盆式绝缘子和过渡气室与GIS设备实现对接，所有重要高压部件均封装在SF6气体绝缘的金属封闭筒体内。目前的高电压试验
用于高压电气设备和绝缘材料绝缘性能试验的电源系统，具有三点局限性：(1)交流、直流绝缘试验均采用独立的高压电源系统，在进行电气设备和材料综合绝缘试验考核时，需同时配置交流电压发生器、直流电压发生器两套电源系统，电源系统配置费用高、布置空间大；(2)现有的高电压电源系统外绝缘大多采用空气绝缘，设计的外绝缘具有较大的高度，这直接决定了高电压实验室的高度；(3)现有的用于联合和合成电压试验的高压电源系统，由两套独立电源为基础，通过隔离和保护元件构成，试验电压调节不便，不容易获得预期的试验电压，在进行交流叠加直流分量的试验时，电源的局部放电背景干扰信号难以抑制。因此，需要一种技术，以解决用于高压电气设备和绝缘材料综合绝缘性能进行测试的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于气体绝缘的组合式高压发生装置及方法，以解决如何对高压电气设备和绝缘材料综合绝缘性能进行测试的问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于气体绝缘的组合式高压发生装置，所述装置包括：交流电源单元、直流电源单元、SF6气体绝缘单元和输出单元；所述交流电源单元用于生成交流电压；所述交流电源单元封装在所述SF6气体绝缘单元内；所述直流电源单元的输出接地时，所述交流电压输出至所述输出单元；所述直流电源单元用于生成直流电压；所述直流电源单元封装在所述SF6气体绝缘单元内；所述交流电源单元的输出接地时，所述直流电压输出至所述输出单元；所述交流电压和所述直流电压通过所述输出单元引出。优选地，还包括测量单元，用于：测量所述输出交流电压和输出直流电压，所述测量单元封装在所述SF6气体绝缘单元内。优选地，所述交流电源单元包括依次连接的：第一隔离开关、交流电源调压器、第一滤波器、第一试验变压器、第一保护电阻、第一电容分压器和第二隔离开关；所述第一隔离开关，用于隔离所述交流电源单元输入端的连接；所述交流电源调压器，用于调节所述生成交流电压的大小；所述第一滤波器，用于隔离和滤除进入所述交流电源单元的外部干扰信号；所述第一试验变压器，用于将接入所述交流电源单元的输入电压按比例升高至所需输出的交流电压；所述第一保护电阻，用于在所述输出单元出现对地短接或外接试品放电时，保护所述第一试验变压器；所述第一电容分压器，用于测量所述第一试验变压器与所述第一保护电阻上的电压；所述第二隔离开关，用于连接和切断所述交流电源单元与所述输出单元间的电气连接。优选地，所述直流电源单元包括依次连接的：第三隔离开关、直流电源调压器、第二滤波器、第二试验变压器、第二保护电阻、高压硅堆、电阻分压器、直流滤波器和第四隔离开关；第三隔离开关，用于隔离所述直流电源单元输入端的连接；直流电源调压器，用于调节生成直流电压的大小；第二滤波器，用于隔离和滤除进入所述直流电源单元的外部干扰信号；第二试验变压器，用于将接入所述直流电源单元的输入电压按比例升高并输出至所述高压硅堆；第二保护电阻，用于在所述输出单元出现对地短接或外接试品放电时，保护所述第二试验变压器；高压硅堆，用于将所述第二试验变压器的输出电压整流成直流电压；电阻分压器，用于测量经所述高压硅堆整流得到的直流电压；直流滤波器，用于隔离和滤除所述直流电源单元输出电压中的谐波电压成分；第四隔离开关，用于连接和切断所述直流电源单元与所述输出单元间的电气连接。优选地，还包括：交流电源调节单元以及直流电源调节单元；所述交流电源调节单元用于调节所述生成交流电压的大小；所述直流电源调节单元用于调节所述生成直流电压的大小。优选地，所述输出单元包括：SF6气体绝缘套管，SF6油套管以及SF6盆式绝缘子。优选地，还包括接地隔离单元，所述接地隔离单元与所述交流电源单元相连接，所述交流电压接地；或所述接地隔离单元与所述直流电源单元相连接，所述直流电压接地。优选地，还包括：交直流隔离单元，所述交直流隔离单元与所述交流电源单元和所述直接电源单元相连接，通过所述交直流隔离单元控制所述接地隔离单元与所述交流电源单元相连接，或通过所述交直流隔离单元控制所述接地隔离单元与所述直流电源单元相连接。优选地，所述交流电源单元和所述直流电源单元通过串联的方式连接，生成交流和直流叠加电压。基于本专利技术的另一方面，提供一种基于气体绝缘的组合式高压发生方法，所述方法包括：利用交流电源单元生成交流电压；所述交流电源单元封装在SF6气体绝缘单元内；所述直流电源单元的输出接地时，所述交流电压输出至所述输出单元；利用直流电源单元生成直流电压；所述直流电源单元封装在SF6气体绝缘单元内；所述交流电源单元的输出接地时，所述直流电压输出至所述输出单元；所述交流电压和所述直流电压通过输出单元引出。现有的高压电源系统用于高压电气设备或绝缘材料的交流叠加直流试验时，需要两套以上独立电源组合使用，为克服电源间的相互干扰，对试验场地的面积和高度要求苛刻，然而也不容易获得理想的电压波形。本专利技术提出的技术方案提出的基于气体绝缘的组合式高压发生装置,包括：交流电源单元，直流电源单元，SF6气体绝缘单元，和输出单元。本申请的技术方案利用交流电源单元生成交流电，将交流电源单元封装在SF6气体绝缘单元内。当直流电源单元的输出接地时，交流电压输出至输出单元。本申请利用直流电源单元生成直流电，将直流电源单元封装在SF6气体绝缘单元内。当交流电源单元的输出接地时，直流电压输出至所述输出单。本申请产生的交流电压和直流电压通过输出单元引出。本申请技术方案解决了交流叠加直流所需的电压波形。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术一实施方式的一种基于气体绝缘的组合式高压发生装置结构示意图；图2为根据本专利技术一实施方式的一种基于气体绝缘的组合式高压发生装置实体结构图；图3为根据本专利技术一实施方式的一种基于气体绝缘的组合式高压发生装置的连接关系示意图；以及图4为根据本专利技术一实施方式的一种基于气体绝缘的组合式高压发生方法流程图。具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于气体绝缘的组合式高压发生装置，所述装置包括：交流电源单元、直流电源

【技术特征摘要】
1.一种基于气体绝缘的组合式高压发生装置，所述装置包括：交流电源单元、直流电源单元、SF6气体绝缘单元和输出单元；所述交流电源单元用于生成交流电压；所述交流电源单元封装在所述SF6气体绝缘单元内；所述直流电源单元的输出接地时，所述交流电压输出至所述输出单元；所述直流电源单元用于生成直流电压；所述直流电源单元封装在所述SF6气体绝缘单元内；所述交流电源单元的输出接地时，所述直流电压输出至所述输出单元；所述交流电压和所述直流电压通过所述输出单元引出。2.根据权利要求1所述的装置，还包括测量单元，用于：测量所述输出交流电压和输出直流电压，所述测量单元封装在所述SF6气体绝缘单元内。3.根据权利要求1所述的装置，所述交流电源单元包括依次连接的：第一隔离开关、交流电源调压器、第一滤波器、第一试验变压器、第一保护电阻、第一电容分压器和第二隔离开关；所述第一隔离开关，用于隔离所述交流电源单元输入端的连接；所述交流电源调压器，用于调节所述生成交流电压的大小；所述第一滤波器，用于隔离和滤除进入所述交流电源单元的外部干扰信号；所述第一试验变压器，用于将接入所述交流电源单元的输入电压按比例升高至所需输出的交流电压；所述第一保护电阻，用于在所述输出单元出现对地短接或外接试品放电时，保护所述第一试验变压器；所述第一电容分压器，用于测量所述第一试验变压器与所述第一保护电阻上的电压；所述第二隔离开关，用于连接和切断所述交流电源单元与所述输出单元间的电气连接。4.根据权利要求1所述的装置，所述直流电源单元包括依次连接的：第三隔离开关、直流电源调压器、第二滤波器、第二试验变压器、第二保护电阻、高压硅堆、电阻分压器、直流滤波器和第四隔离开关；第三隔离开关，用于隔离所述直流电源单元输入端的连接；直流电源调压器，用于调节生成直流电压的大小；第二滤波器，用于隔离和滤除进入所述直流电源单元的外部干扰信号；第二试验变压...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤浩，李金忠，张书琦，孙建涛，贾鹏飞，高飞，程涣超，吴超，汪可，刘雪丽，王健一，仇宇舟，赵晓宇，遇心如，申泽军，赵晓林，王琳，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11