一种用于电力电容器特征参数的测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于电力电容器特征参数的测量装置及测量方法，装置包括：放电回路的接口端子的后级电路设置控制放电回路开断的大电流接触器，大电流接触器用于控制放电回路放电功能；放电回路的放电负载为内置在主机内部的大功率电阻器；测量回路包括电容器电压测量回路及电流测量回路，通过启动数据采集器启动数据测量：电压测量回路通过2个电压测量端子，连接被测试的电力电容器的2个电极，测量并获取放电开始至放电结束时所有电压测量点的电压数据；电流测量回路通过连接在放电回路中的电流测量分流器测量被测试的电力电容器的放电电流，测量并获取放电开始至放电结束时所有电流测量点的电流数据；电压和电流数据发送至控制回路的工控机。送至控制回路的工控机。送至控制回路的工控机。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电力电容器特征参数的测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及电力电容器特征参数测量
，更具体地，涉及一种用于电力电容器特征参数的测量装置及方法。

技术介绍

[0002]电力电容器是电力系统中用于功率调节和储能的重要设备，在中压配电系统中应用非常广泛。电力电容器本身可以储存和携带巨大能量，因此当电力系统发生故障时，电力电容器上流过的电流可能会非常巨大。为了计算电力输配电系统线路在运行及各种故障状态下的极限参数以便于对电力系统进行准确的建模，测量电力电容器本身的固有特征参数显得非常重要，因此对于电力电容器进行型式评价试验时通常需要获得其准确的LCR特征参数和特征频率(即固有频率、谐振频率)。目前测量电容器内部LCR参数的主流方式时延用的电池内阻参数测量方法，通过高频信号注入电容器内部获得其内部阻抗在高频电压信号下的反馈以及结合电容器的工频参考电压下的电容测量的方式，测量得到电容器的内部参数LCR，并且基于测量的LCR参数计算得到电力电容器的谐振频率。
[0003]然而，现有技术对电力电容特征参数的测量试验过程复杂，测量参数的精确度难以保证。

技术实现思路

[0004]本专利技术技术方案提供一种用于电力电容器特征参数的测量装置及方法，以解决如何对电力电容器特征参数进行测量的问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种用于电力电容器特征参数的测量装置，所述装置包括：主机；
[0006]所述主机包括放电回路、测量回路以及控制回路；所述放电回路包括：大电流接触器，IGBT电子开关和放电负载；所述放电回路的接口端子的后级电路设置控制所述放电回路开断的所述大电流接触器，所述大电流接触器用于控制所述放电回路放电功能；所述放电回路的放电负载为内置在主机内部的大功率电阻器；所述大电流接触器使得在被测试的电力电容器连接至所述主机时，将电力电容器和所述放电回路机械隔离；
[0007]所述测量回路包括电容器电压测量回路及电流测量回路，通过启动数据采集器启动数据测量：所述电压测量回路通过2个电压测量端子，连接被测试的电力电容器的2个电极，测量并获取放电开始至放电结束时所有电压测量点的电压数据；所述电流测量回路通过连接在所述放电回路中的电流测量分流器测量被测试的电力电容器的放电电流，测量并获取放电开始至放电结束时所有电流测量点的电流数据；所述电压数据和所述电流数据发送至所述控制回路的工控机；
[0008]所述控制回路包括工控机、主控制器及外围电路；通过所述工控机输入试验的配置参数，并将所述配置参数发送至所述主控制器，所述主控制器基于配置参数和试验指令，先后依次启动所述测量回路的数据采集器、大电流接触器和所述IGBT电子开关。
[0009]优选地，所述装置还包括：放电装置，所述放电装置的包括3个并联的真空灭弧室回路，所述每个真空灭弧室回路包括2个上下排列的Z型大电流铜排，上下排列的2个Z型大电流铜牌包围真空灭弧室的外壁，2个Z型大电流铜排之间设置绝缘环氧板，2个Z型大电流铜排连接于被测试的电力电容器。
[0010]优选地，所述3个并联的真空灭弧室回路中的主回路接触电阻控制在20微欧以下，真空灭弧室回路中的真空断路器三相合闸时间的不同期性控制在1ms以内。
[0011]优选地，所述真空灭弧室回路包括：释放装置和储能回路，所述储能回路通过弹簧将真空灭弧室的触头分开并提升至限制位置，以完成分闸过程；当需要将真空灭弧室合闸以实现在电力电容器放电回路产生欠阻尼的振荡电流时，启动合闸过程，通过释放装置和弹簧将灭弧室的触头快速拉回紧压接触位置。
[0012]优选地，所述放电装置的测量回路包括罗氏线圈和主机的高速电流信号记录回路组成；所述罗氏线圈用于测量放电过程流经所述大电流铜排的电压波形，并输出电压信号；所述电压信号进入主机的电流信号电流测量分流器。
[0013]优选地，当所述主控制发出启动合闸试验命令时同步启动高速AD采集信号，并且当检测到所述罗氏线圈的输出电压信号超过最低阈值时，测量并获取10ms放电波形数据，通过所述放电波形数据，计算波形特征频率。
[0014]基于本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种基于测量装置进行电力电容器参数测量的方法，所述方法包括：
[0015]将被测试的电力电容器与所述主机相连接，在所述IGBT电子开关关闭状态下对所述电力电容器进行充电；
[0016]当所述电力电容器的电压达到第一预设电压值时，停止对所述电力电容器进行充电；
[0017]设置放电时间T，启动放电试验；
[0018]控制所述大电流接触器合闸，当所述大电流接触器合闸至++位之后，启动所述IGBT电子开关进行放电；
[0019]当放电时间达至所述放电时间T后，结束放电试验，记录电流时间曲线以及电压时间曲线；
[0020]基于所述电流时间曲线，以及放电试验开始和结束后电力电容器的变化电压ΔV，计算电力电容器的电容值C；
[0021]基于放电试验启动瞬间电力电容器电压测量端子上变化电压ΔV1以及放电瞬间回路电流值I1，计算得到电容器的内阻R。
[0022]基于本专利技术的另一方面，本专利技术提供一种基于测量装置进行电力电容器参数测量的方法，所述方法包括：
[0023]将所述放电装置与所述主机相连接；
[0024]当所述放电装置的真空灭弧室的触头处于分开状态时，对所述电力电容器进行充电至充电；
[0025]当所述电力电容器的电压达到第二预设电压值时，将所述电力电容器与所述大电流铜排连接处的实侧的固有电感值Lx输入至所述主机；
[0026]通过工控机发送放电启动试验指令至所述主控制器；
[0027]通过所述主控制器基于所述放电启动试验指令控制所述放电装置合闸，并且同步测量罗氏线圈的输出电压波形；
[0028]当检测到所述电压波形低于最低电压阈值时，开始存储所述电压波形至预设时间；
[0029]基于存储的电压波形计算信号的主频率和所述固有电感值Lx计算电力电容器的内部电感Lc以及固有振动频率值f。
[0030]本专利技术技术方案提供一种用于电力电容器特征参数的测量装置及方法，其中装置包括：主机；主机包括放电回路、测量回路以及控制回路；放电回路包括：大电流接触器，IGBT电子开关和放电负载；放电回路的接口端子的后级电路设置控制放电回路开断的大电流接触器，大电流接触器用于控制放电回路放电功能；放电回路的放电负载为内置在主机内部的大功率电阻器；大电流接触器使得在被测试的电力电容器连接至主机时，将电力电容器和放电回路机械隔离；测量回路包括电容器电压测量回路及电流测量回路，通过启动数据采集器启动数据测量：电压测量回路通过2个电压测量端子，连接被测试的电力电容器的2个电极，测量并获取放电开始至放电结束时所有电压测量点的电压数据；电流测量回路通过连接在放电回路中的电流测量分流器测量被测试的电力电容器的放电电流，测量并获取放电开始至放电结束时所有电流测量点的电流数据；电压数据和电流数据发送至控制回路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电力电容器特征参数的测量装置，所述装置包括：主机；所述主机包括放电回路、测量回路以及控制回路；所述放电回路包括：大电流接触器，IGBT电子开关和放电负载；所述放电回路的接口端子的后级电路设置控制所述放电回路开断的所述大电流接触器，所述大电流接触器用于控制所述放电回路放电功能；所述放电回路的放电负载为内置在主机内部的大功率电阻器；所述大电流接触器使得在被测试的电力电容器连接至所述主机时，将电力电容器和所述放电回路机械隔离；所述测量回路包括电容器电压测量回路及电流测量回路，通过启动数据采集器启动数据测量：所述电压测量回路通过2个电压测量端子，连接被测试的电力电容器的2个电极，测量并获取放电开始至放电结束时所有电压测量点的电压数据；所述电流测量回路通过连接在所述放电回路中的电流测量分流器测量被测试的电力电容器的放电电流，测量并获取放电开始至放电结束时所有电流测量点的电流数据；所述电压数据和所述电流数据发送至所述控制回路的工控机；所述控制回路包括工控机、主控制器及外围电路；通过所述工控机输入试验的配置参数，并将所述配置参数发送至所述主控制器，所述主控制器基于配置参数和试验指令，先后依次启动所述测量回路的数据采集器、大电流接触器和所述IGBT电子开关。2.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括：放电装置，所述放电装置的包括3个并联的真空灭弧室回路，所述每个真空灭弧室回路包括2个上下排列的Z型大电流铜排，上下排列的2个Z型大电流铜牌包围真空灭弧室的外壁，2个Z型大电流铜排之间设置绝缘环氧板，2个Z型大电流铜排连接于被测试的电力电容器。3.根据权利要求2所述的装置，所述3个并联的真空灭弧室回路中的主回路接触电阻控制在20微欧以下，真空灭弧室回路中的真空断路器三相合闸时间的不同期性控制在1ms以内。4.根据权利要求2所述的装置，所述真空灭弧室回路包括：释放装置和储能回路，所述储能回路通过弹簧将真空灭弧室的触头分开并提升至限制位置，以完成分闸过程；当需要将真空灭弧室合闸以实现在电力电容器放电回路产生欠阻尼的振荡电流时，启动合闸过程，通过释放装置和弹簧将灭弧室的触头快速拉回紧压接触位置。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷晓燕，左中秋，李金宇，付超，熊易，钱青春，汤霖，王陆璐，黄佳瑞，陈立，曹晶，万克，张春龙，吴成成，梁菊霞，陈中华，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司武汉分院，
类型：发明
国别省市：