基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源，包括依次电相连的交流电源、调压器、变压器、交流分压器、全波整流模块、滤波电容器和直流分压器，所述全波整流模块由高压硅堆构成。本实用新型专利技术的人工污秽试验用高压直流电源，电气回路结构简单，有效提高了交流电源的利用效率；且在满足人工污秽试验对高压直流电源要求的同时大大降低了设备造价和控制复杂程度。

High Voltage DC Power Supply for Artificial Pollution Test Based on Bridge Rectifier

【技术实现步骤摘要】
基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源
本技术涉及高压试验
，具体涉及一种基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源。
技术介绍
人工污秽试验用高电压直流电源用于开展高压输变电工程用绝缘子直流人工污秽试验，获得的绝缘子污闪特性用于高压输变电工程污秽外绝缘配置，确保电力系统在脏污潮湿的环境下安全运行。绝缘子人工污秽试验直流电源需满足IEC61245对有关试验回路的要求，对主电源回路的要求主要为在耐受试验中出现的相对电压降不应超过10%，相对电压过冲不应超过10%，在输出直流500mA、持续0.5s时间的阻性负载电流下，试品上电压降应小于5％，电压过冲小于8％。现有的绝缘子人工污秽试验直流电源电气原理图如图1所示，输入的交流高压电源通过调压器Ty调节成所需要的电压，通过控制可控硅SCR的控制角对正弦交流电进行斩波，斩波后的交流通过变压器T后经由高压硅堆D、倍压电容C和滤波电容C’组成的直流倍压电路将交流电转换成直流电。在进行污秽试验绝缘子表面发生放电时，滤波电容C两端电压下降，通过快速调节可控硅SCR的控制角，对电容C进行快速电压补偿，保持相对电压降不超过10%。该方案中由于交流电在转换成直流前进行了斩波和倍压，交流电源的利用效率较低，且在绝缘子表面发生放电时需要迅速增大可控硅SCR的控制角，才可一定程度增大交流电的利用率从而保持相对电压降不超过10%，其电气回路结构和控制系统较为复杂，制造成本较高，无法满足使用需求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源，电气回路结构简单，利于提高交流电源的利用效率，降低设备造价和电路控制复杂程度。为了解决上述技术问题，本技术提供的技术方案如下：一种基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源，包括依次电相连的交流电源、调压器、变压器、交流分压器、全波整流模块、滤波电容器和直流分压器，所述全波整流模块由高压硅堆构成。所述滤波电容器和直流分压器之间还连接有接地开关。所述变压器和交流分压器之间还连接有第一保护电阻。所述滤波电容器和接地开关之间还连接有第二保护电阻。所述交流分压器采用电容分压器。所述直流分压器采用电阻式分压器。所述交流分压器还与交流电压测量装置相连接，所述直流分压器还与直流电压测量装置相连接。所述调压器包括前级高压开关柜和后级高压开关柜，所述前级高压开关柜和输入端和所述交流电源相连接，所述后级高压开关柜的输出端和所述变压器相连。本技术具有以下有益效果：本技术的人工污秽试验用高压直流电源，电气回路结构简单，有效提高了交流电源的利用效率；在满足人工污秽试验对高压直流电源要求的同时大大降低了设备造价和控制复杂程度。附图说明图1是现有技术中的人工污秽试验用高压直流电源的电气原理图；图2是本技术的人工污秽试验用高压直流电源的电气原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。如图2所示，本实施例公开了一种基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源，包括依次电相连的交流电源（图中未示出）、调压器、变压器T、交流分压器、全波整流模块、滤波电容器和直流分压器，全波整流模块由高压硅堆D构成。其中，图2中Ty表示柱式调压器，T表示变压器，D表示高压硅堆,Ka表示接地开关。图2为正极性电压输出的电路图，负积性电压输出只需将图2所示高压硅堆D反相即可。交流电源电压经调压器调整并经变压器T进行升压后输出交流电，升压后的交流电通过交流分压器，以便于进行交流电压的测量，升压后的交流电经全波整流模块进行全波整流，之后经过滤波电容器（滤波电容C）后变成直流电，输出的直流电通过直流分压器，以便于进行直流电压测量。本实施例的高压直流电源中采用全波整流模块，大大提高了直流电源容量，并可有效减小电压波动。其中，交流电源电压采用10KV。在其中一个实施方式中，滤波电容器和直流分压器之间还连接有接地开关Ka，用于人工污秽试验完毕后接地，接地开关Ka闭合后，滤波电容器的滤波电容C中的残余电荷通过第二保护电阻R2进行释放，从而有效保证试验端工作人员的人身安全。在其中一个实施方式中，变压器T和交流分压器之间还串联有第一保护电阻R1，以防止出现短路等问题而影响变压器T的正常使用。进一步地，全波整流模块包括两组高压硅堆，定义为第一组高压硅堆和第二组高压硅堆，图2中经由交流分压器后的输出线路分为两路，一路经由第一组高压硅堆后和滤波电容器（滤波电容C）相连，另一路经由第二组高压硅堆后和滤波电容器（滤波电容C）相连。在其中一个实施方式中，滤波电容器和接地开关之间还连接有第二保护电阻R2，以防止出现短路等问题。在其中一个实施方式中，交流分压器采用电容分压器,交流分压器由串联的电容C1和电容C2构成。在其中一个实施方式中，直流分压器采用电阻式分压器，直流分压器由串联的电阻R3和电阻R4构成。在其中一个实施方式中，交流分压器还与交流电压测量装置相连接，用以测量交流电压，直流分压器还与直流电压测量装置相连接，用以测量输出的直流电压。在其中一个实施方式中，调压器包括前级高压开关柜、柱式调压器Ty和后级高压开关柜，前级高压开关柜的输入端和交流电源相连接，输出端连接柱式调压器Ty的进线端，柱式调压器Ty的出线端连接后级高压开关柜的输入端，后级高压开关柜的输出端和变压器相连。前级开关柜由并联的开关K1-1和K1-2组成，后级高压开关柜由并联的开关K2-1和K2-2组成。本实施例的高压直流电源在使用时，需启动调压器将输出的直流电压升高到所需直流值，并将直流电压输出端和污秽试验用绝缘子相连。在污秽试验绝缘子表面发生放电时，滤波电容C两端电压下降，由于电容C的容量在设计时预留的容量足够大，且交流电经高压硅堆D整流后对C进行充电补充，因而在耐受试验时可保持相对电压降不超过10%，若绝缘子表面发生贯穿性发电及闪络时，流经电容C的电流超过设定值，则后级开关柜（K2-1和K2-2）断开，直流充电停止。上述高压直流电源可满足IEC61245对有直流污秽试验中对试验回路的要求。其最佳适用条件为：用做直流试验电压≤±200kV的污秽试验用电源，也即适用于低电压等级污秽试验。因为±200kV电压等级下的高压硅堆质量较轻，便于调换极性，该高压直流电源可有效降低该低电压等级下的高压绝缘设计所耗费的成本。本实施例的高压直流电源，电气回路结构简单，控制系统简单，对交流电源的利用效率高，采用全波整流模块，提高了直流电源容量，并可有效减小电压波动；在满足人工污秽试验对高压直流电源要求的同时大大降低了设备造价和电路控制复杂程度。以上所述实施例仅是为充分说明本技术而所举的较佳的实施例，本技术的保护范围不限于此。本
的技术人员在本技术基础上所作的等同替代或变换，均在本技术的保护范围之内。本技术的保护范围以权利要求书为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源，其特征是，包括依次电相连的交流电源、调压器、变压器、交流分压器、全波整流模块、滤波电容器和直流分压器，所述全波整流模块由高压硅堆构成。

【技术特征摘要】
1.一种基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源，其特征是，包括依次电相连的交流电源、调压器、变压器、交流分压器、全波整流模块、滤波电容器和直流分压器，所述全波整流模块由高压硅堆构成。2.如权利要求1所述的基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源，其特征是，所述滤波电容器和直流分压器之间还连接有接地开关。3.如权利要求1所述的基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源，其特征是，所述变压器和交流分压器之间还连接有第一保护电阻。4.如权利要求2所述的基于桥式整流的人工污秽试验用高压直流电源，其特征是，所述滤波电容器和接地开关之间还连接有第二保护电阻。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：万小东，南敬，刘琴，胡伟，李瑶琴，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网湖北省电力有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11