大容量超高压GIL及电缆现场耐压试验平台制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大容量超高压GIL或电缆现场耐压试验平台，它包括变频电源、励磁变压器和谐振电抗器，变频电源用于输出频率和脉宽可调的方波电压，励磁变压器用于对频率和脉宽可调的方波电压进行升压，谐振电抗器用于利用串联谐振升压原理对升压后的方波电压继续进行升压处理，获得所需的高压试验电压，谐振电抗器还用于根据高压试验电压为耐压试验试品提供感性无功功率。本实用新型专利技术能够准确地检测大容量超高压GIL或电缆运输和安装过程导致的绝缘缺陷，为电缆工程提前投运提供保障。为电缆工程提前投运提供保障。为电缆工程提前投运提供保障。

【技术实现步骤摘要】
大容量超高压GIL及电缆现场耐压试验平台


[0001]本技术涉及电气设备
，具体地指一种大容量超高压GIL(气体绝缘金属封闭输电线路)或电缆现场耐压试验平台。

技术介绍

[0002]随着国民经济的高速增长，城市化建设的进程日益发展，对于提高供电可靠性和稳定性的需求也越来越迫切。高电压、大截面的电力电缆大量使用于市区内的高压输电通道。大容量超高压GIL或电缆在运输和安装过程有可能出现绝缘缺陷，这些绝缘缺陷会导致起火、大面积停电等事故。目前，针对GIL的耐压试验均采用直流耐压来代替GIL或电缆的交流耐压试验，该方法存在着试验手段不能完全等效的缺点，无法准确对GIL或电缆的绝缘缺陷进行评估，给系统运行的可靠性带来风险。

技术实现思路

[0003]本技术的目的就是要提供一种大容量超高压GIL或电缆现场耐压试验平台，该装置能准确检测大容量超高压GIL或电缆在运输和安装过程导致的绝缘缺陷。
[0004]为实现此目的，本技术所设计的大容量超高压GIL或电缆现场耐压试验平台，其特征在于：它包括变频电源、励磁变压器和谐振电抗器，变频电源的方波电压信号输出端连接励磁变压器的信号输入端，励磁变压器的升压方波电压输出端连接谐振电抗器的信号输入端，谐振电抗器的高压试验电压信号输出端为耐压试验试品提供感性无功功率。
[0005]本技术的有益效果：
[0006]本技术通过上述设计能对GIL或电缆进行现场交流耐压试验，能更贴近GIL或电缆实际运行的环境，能准确地检测大容量超高压GIL或电缆在运输和安装过程中导致的绝缘缺陷，为电缆工程提前投运提供保障。并且该平台结构简单，便于小型化和可移动化。
附图说明
[0007]图1为本技术的原理示意图；
[0008]图2为变频电源的结构示意图；
[0009]图3为本技术并联的结构示意图；
[0010]图4为本技术串联的结构示意图；
[0011]图5为本技术车载设计图。
[0012]其中，1—变频电源、1.1—三相桥式整流模块、1.2—逆变模块、1.3—电容器组、1.4—IGBT驱动模块、1.5—可编程逻辑单元、1.6—电压检测器、2—励磁变压器、2.1—第一励磁变压器、2.2—第二励磁变压器、3—谐振电抗器、3.1—第一谐振电抗器、3.2—第二谐振电抗器、4—高压测试分压器、4.1—第一高压测试分压器、4.2—第二高压测试分压器、5—三相电源、6—耐压试验试品。
具体实施方式
[0013]以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明：
[0014]如图1～5所示大容量超高压GIL或电缆现场耐压试验平台，它包括变频电源1、励磁变压器2和谐振电抗器3，变频电源1的方波电压信号输出端连接励磁变压器2的信号输入端，励磁变压器2的升压方波电压输出端连接谐振电抗器3的信号输入端，谐振电抗器3的高压试验电压信号输出端为耐压试验试品6提供感性无功功率。变频电源1用于输出频率和脉宽可调的方波电压，励磁变压器2用于对频率和脉宽可调的方波电压进行升压，谐振电抗器3用于利用串联谐振升压原理对升压后的方波电压继续进行升压处理，获得所需的高压试验电压，谐振电抗器3还用于根据高压试验电压为耐压试验试品6提供感性无功功率。试验时所需电源容量远小于被试品试验容量。利用串联谐振的原理，当电抗器与试品感抗相匹配时，试验电路发生谐振，电源提供很小的电压，试品上能得到很高的电压。
[0015]上述技术方案中，所述励磁变压器2的初级和次级线圈间利用接地屏蔽来降低电容耦合。
[0016]上述技术方案中，它还包括高压测试分压器4，高压测试分压器4的电压检测端口分别对应连接在耐压试验试品6的两端，高压测试分压器4用于监测耐压试验试品电压是否已达到耐压试验电压。
[0017]上述技术方案中，所述变频电源1输出的方波电压的频率在20～300Hz平滑可调。
[0018]上述技术方案中，所述变频电源1用于输出频率和脉宽可调的单相的0～460V方波电压，励磁变压器2用于将单相的0～460V方波电压升压到1.8～2.2kV，并进行电气隔离，谐振电抗器3用于利用串联谐振升压原理对升压后的方波电压继续升压至218～222kV。变频电源1输出的电压是单相的0～460V可调电压，经励磁变压器升压至2kV，考虑到现场试验运输以及变压器体积问题，变压器并没有做得特别大，此时的输出电压还不能满足耐压试验的要求，需经电抗器进一步升压至220kV。励磁变压器除了升压，还起到了电气隔离的作用。上述设计缩小了试验平台的体积，方便运输。
[0019]上述技术方案中，所述变频电源1为以三相桥式整流模块1.1、电容器组1.3和逆变模块1.2组成的带有中间电压电路(整流模块输出的电压，等于整流模块和逆变模块之间电容上的电压)的变频桥，三相电源5经由三相桥式整流模块1.1整流为直流电压，对电容器组1.3充电，电容器组1.3的充放电特性能够对逆变模块1.2输入稳定的直流电压，逆变模块1.2根据输入的直流电压产生一个频率和脉宽可调的方波电压。电容器组1.3起到滤波和稳压的作用。
[0020]上述技术方案中，所述变频电源1包括整流模块1.1、逆变模块1.2、IGBT驱动模块1.4、可编程逻辑单元1.5和电压检测器1.6，其中，所述整流模块1.1包括二极管D1～二极管D6，三相电源5的三相电源接口分别连接二极管D1、二极管D3和二极管D5的正极，二极管D1、二极管D3和二极管D5的负极为整流模块1.1的直流负极输出端，二极管D2、二极管D4和二极管D6的负极分别连接二极管D1、二极管D3和二极管D5的正极，二极管D2、二极管D4和二极管D6的正极为整流模块1.1的直流正极输出端，电容器组1.3连接在整流模块1.1的直流正极输出端和直流负极输出端之间。
[0021]逆变模块1.2包括绝缘栅双极型晶体管IGBT1～绝缘栅双极型晶体管IGBT4，IGBT驱动模块1.4的驱动信号输出端分别连接绝缘栅双极型晶体管IGBT1、绝缘栅双极型晶体管
IGBT2、绝缘栅双极型晶体管IGBT3和绝缘栅双极型晶体管IGBT4的基极，绝缘栅双极型晶体管IGBT1和绝缘栅双极型晶体管IGBT2的集电极连接整流模块1.1的直流负极输出端，绝缘栅双极型晶体管IGBT1的发射极连接绝缘栅双极型晶体管IGBT3的集电极，绝缘栅双极型晶体管IGBT2的发射极连接绝缘栅双极型晶体管IGBT4的集电极，绝缘栅双极型晶体管IGBT3和绝缘栅双极型晶体管IGBT4的发射极连接整流模块1.1的直流正极输出端，绝缘栅双极型晶体管IGBT1和绝缘栅双极型晶体管IGBT2发射极为变频电源1的频率和脉宽可调的方波电压输出端，绝缘栅双极型晶体管IGBT1～绝缘栅双极型晶体管IGBT4形成逆变桥；
[0022]可编程逻辑单元1.5的编程信号通信端连接IGBT驱动模块1.4的编程信号通信端，电压检测器1.6用于检测耐压试验试品6两端的电压，电压检测器1.6将检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大容量超高压GIL及电缆现场耐压试验平台，其特征在于：它包括变频电源(1)、励磁变压器(2)和谐振电抗器(3)，变频电源(1)的方波电压信号输出端连接励磁变压器(2)的信号输入端，励磁变压器(2)的升压方波电压输出端连接谐振电抗器(3)的信号输入端，谐振电抗器(3)的高压试验电压信号输出端为耐压试验试品(6)提供感性无功功率。2.根据权利要求1所述的大容量超高压GIL及电缆现场耐压试验平台，其特征在于：它还包括高压测试分压器(4)，高压测试分压器(4)的电压检测端口分别对应连接在耐压试验试品(6)的两端。3.根据权利要求1所述的大容量超高压GIL及电缆现场耐压试验平台，其特征在于：所述变频电源(1)输出的方波电压的频率在20～300Hz平滑可调。4.根据权利要求1所述的大容量超高压GIL及电缆现场耐压试验平台，其特征在于：所述变频电源(1)包括整流模块(1.1)、逆变模块(1.2)、IGBT驱动模块(1.4)、可编程逻辑单元(1.5)和电压检测器(1.6)，其中，所述整流模块(1.1)包括二极管D1～二极管D6，三相电源(5)的三相电源接口分别连接二极管D1、二极管D3和二极管D5的正极，二极管D1、二极管D3和二极管D5的负极为整流模块(1.1)的直流负极输出端，二极管D2、二极管D4和二极管D6的负极分别连接二极管D1、二极管D3和二极管D5的正极，二极管D2、二极管D4和二极管D6的正极为整流模块(1.1)的直流正极输出端，电容器组(1.3)连接在整流模块(1.1)的直流正极输出端和直流负极输出端之间，逆变模块(1.2)包括绝缘栅双极型晶体管IGBT1～绝缘栅双极型晶体管IGBT4，IGBT驱动模块(1.4)的驱动信号输出端分别连接绝缘栅双极型晶体管IGBT1、绝缘栅双极型晶体管IGBT2、绝缘栅双极型晶体管IGBT3和绝缘栅双极型晶体管IGBT4的基极，绝缘栅双极型晶体管IGBT1和绝缘栅双极型晶体管IGBT2的集电极连接整流模块(1.1)的直流负极输出端，绝缘栅双极型晶体管IGBT1的发射极连接绝缘栅双极型晶体管IGBT3的集电极，绝缘栅双极型晶体管IGBT2的发射极连接绝缘栅双极型晶体管IGBT4的集电极，绝缘栅双极型晶体管IGBT3和绝缘栅双极型晶体...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡玉汝，张静，邢新良，程立丰，吴义华，孟刚，杜振波，万星辰，李波澜，黄天顺，徐根林，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：新型
国别省市：