开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源制造技术

本实用新型专利技术公开了开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源，包括SPWM变频调压电源和控制

【技术实现步骤摘要】
开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源


[0001]本技术涉及高压电气试验设备领域，尤其涉及开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源。

技术介绍

[0002]目前，电气工程等领域高压电气设备如变压器等进行局部放电量测量及感应耐压试验时，所用试验设备中的电源装置，主要采用线性功率放大型变频调压电源。该变频电源除了输出波形好局放量低这一优势外，自身存在诸多不足和缺陷。
[0003]该电源内部逆变器件为三极管(晶体管)，工作于线性功率放大状态。市面上能够商品化批量采购到的三极管，其单只可利用等效逆变功率一般仅为几十瓦特级，最大通常也难以超过一百瓦特，功率比较小。为了满足试验经常用到的数百甚至近千千瓦的功率需求，该电源须采用数千甚至上万只三极管并联使用。由于器件使用数量多，参数分散性及个体差异的存在，导致该电源工作可靠性差，抗冲击能力弱。实际使用中不时出现三极管损坏的现象，导致试验被迫中断，需等待设备修复，或提供备机使用继续试验，极可能造成用户试验工期延误。用户经常抱怨设备不可靠、运行不稳定。同时，为了让器件功率均衡，该变频电源在每只三极管的集电极上均串联一个均流电阻，该电阻流过工作电流，导致运行时系统整体发热量巨大，效率低下。在设计及控制良好的情况下，系统最高效率仅约65％左右，巨大的电能浪费于自身发热；而为了降温，需要另外提供较大的电能功率用于散热风机，而散热风机的噪音污染在现场也经常令人难以接受。再者，该变频电源无功负载能力较弱，如强行带无功负载，则将导致输出效率降低、波形畸变、局放量显著升高，甚至设备损坏。此外，该电源生产工艺复杂，成千上万只晶体管需要人工徒手焊接，劳动密集、强度大，机械化生产程度低，焊接质量不易保证。目前迫切需要有能够替代该电源的实施技术方案和新产品。
[0004]所以，针对当前高压电气设备如变压器等局部放电量测量以及感应耐压试验中，使用较多的线性功率放大型变频电源的不足和缺陷，提供一种新型的采用大功率电力电子器件实现的工作于开关态、正弦波形低局放量输出、高可靠性的大容量变频调压电源装置。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源，包括SPWM变频调压电源和控制
‑
显示
‑
测量
‑
保护单元，所述SPWM变频调压电源的输入端连接有输入EMC滤波单元，所述SPWM变频调压电源的输出端连接有输出EMC滤波单元，所述输出EMC滤波单元的输出端连接有隔离滤波单元，所述隔离滤波单元的输出端连接有低通滤波单元，所述低通滤波单元的输出端连接有输出测量单元，所述控制
‑
显示
‑
测量
‑
保护单元包括控制器、触屏显示板和无线电通讯器，所述控制器
电性连接有通讯串口。
[0007]作为上述技术方案的进一步描述：
[0008]所述控制
‑
显示
‑
测量
‑
保护单元通过传输控制线分别连接有SPWM变频调压电源、隔离滤波单元、低通滤波单元、输出测量单元。
[0009]作为上述技术方案的进一步描述：
[0010]所述控制器分别电性连接有触屏显示板和无线电通讯器。
[0011]作为上述技术方案的进一步描述：
[0012]所述输出测量单元包括有电压表、电流表和功率相位自动测量仪。
[0013]作为上述技术方案的进一步描述：
[0014]所述控制器可以是微电脑，所述控制器内设置有存储器。
[0015]作为上述技术方案的进一步描述：
[0016]所述SPWM变频调压电源的输出形式可以是三相、单相，也可以是三相、单相输出兼顾。
[0017]作为上述技术方案的进一步描述：
[0018]所述低通滤波单元是多阶LC滤波器。
[0019]作为上述技术方案的进一步描述：
[0020]所述SPWM变频调压电源、输入EMC滤波单元、输出EMC滤波单元、隔离滤波单元、低通滤波单元、输出测量单元和控制
‑
显示
‑
测量
‑
保护单元均设置有接地装置。
[0021]本技术具有如下有益效果：
[0022]1、本技术中，首先通过SPWM变频调压电源、输入EMC滤波单元、输出EMC滤波单元、隔离滤波单元、低通滤波单元、输出测量单元相互的配合，使得高压电气设备等局部放电量测量以及感应耐压试验中，能够有一种采用大功率电力电子器件的工作于开关态、正弦波形低局放量输出、高可靠性的大容量变频调压电源装置使用，同时通过控制
‑
显示
‑
测量
‑
保护单元集中对SPWM变频调压电源、隔离滤波单元、低通滤波单元、输出测量单元的控制，进行状态、数据、信息显示、处理、存储及人机交互，能够实现数字化数据传输，并提高抗干扰能力，有效保证测量准确度。
[0023]2、本技术中，基于采用大功率电力电子器件的成熟的SPMW变频技术，通过隔离、滤波、接地、屏蔽、载波控制等措施的综合运用，实现高品质的低局放量正弦波形电压输出，从而能够满足变压器等高压电气设备局部放电量测量及感应耐压试验的工程应用要求。该电源装置系统成熟、稳定，抗冲击能力强，效率高，负载包括无功能力强，运行可靠，克服了传统局放试验用线性功率放大型变频电源效率低、易损坏、可靠性差等诸多不足和缺陷。
[0024]3、本技术中，通过SPWM变频调压电源、隔离滤波单元、低通滤波单元的设置和应用，使成套装置无功负载能力特别强，这是传统功放型线性电源所不能比拟的，是突出的优势。SPWM变频调压电源的输出载波频率设计为可调整的，有助于提高成套装置最终输出的波形质量，核心部件SPWM变频调压电源，技术成熟，应用广泛，性能稳定，决定了成套装置具有高可靠性、运行稳定的特点，实用性强，相对传统同类产品具有诸多优势而弥补其不足，可有效替代，具有广阔的市场空间，值得大力推广。
附图说明
[0025]图1为本技术提出的开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源的系统框图；
[0026]图2为本技术提出的开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源的控制
‑
显示
‑
测量
‑
保护单元的系统框图；
[0027]图3为本技术提出的开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源的输出测量单元的系统框图
[0028]图4为本技术提出的开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源的SPWM变频调压电源的SPWM逆变原理波形图；
[0029]图5为本技术提出的开关型正弦波形输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源，包括SPWM变频调压电源(1)和控制
‑
显示
‑
测量
‑
保护单元(7)，其特征在于：所述SPWM变频调压电源(1)的输入端连接有输入EMC滤波单元(2)，所述SPWM变频调压电源(1)的输出端连接有输出EMC滤波单元(3)，所述输出EMC滤波单元(3)的输出端连接有隔离滤波单元(4)，所述隔离滤波单元(4)的输出端连接有低通滤波单元(5)，所述低通滤波单元(5)的输出端连接有输出测量单元(6)，所述控制
‑
显示
‑
测量
‑
保护单元(7)包括控制器(10)、触屏显示板(9)和无线电通讯器(8)，所述控制器(10)电性连接有通讯串口(11)。2.根据权利要求1所述的开关型正弦波形输出的局部放电测量试验用变频调压电源，其特征在于：所述控制
‑
显示
‑
测量
‑
保护单元(7)通过传输控制线分别连接有SPWM变频调压电源(1)、隔离滤波单元(4)、低通滤波单元(5)、输出测量单元(6)。3.根据权利要求1所述的开关型正弦波形输出的局...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓庄，张文忠，仇永军，戴大春，
申请(专利权)人：南京普源电气有限公司，
类型：新型
国别省市：