[發(fā)明專利]直流避雷器諧波特性試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110406951.5
• 申請(qǐng)日: 2011-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN102495316A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安莉;李凡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R1/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 田洲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于避雷器試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域；特別涉及一種直流避雷器用氧化鋅電阻片諧波特性的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

目前，在大型超高壓直流換流站內(nèi)，有非常多的不同類型的電氣設(shè)備，如換流閥、濾波器等，為保護(hù)這些設(shè)備的安全運(yùn)行，需要有不同功能的避雷器，而這些避雷器不僅要承受正常的系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行電壓，還要承受系統(tǒng)內(nèi)部不同頻率的諧波電壓等。避雷器的CCOV(持續(xù)運(yùn)行電壓峰值)值是指不包括換向過沖的最高持續(xù)運(yùn)行電壓的峰值。避雷器的CCOV值是交流正弦波形、多脈沖直流波形，以及各種形狀的畸變波形的疊加。

對(duì)于承受任意波形電壓作用的避雷器來說，在試驗(yàn)設(shè)備上很難模擬，在評(píng)價(jià)避雷器性能時(shí)，希望能使用產(chǎn)生與實(shí)際波形相同功耗的等效的簡單波形，其電壓值我們定為等效持續(xù)運(yùn)行電壓(即ECOV)。在《高壓直流換流站無間隙金屬氧化物避雷器使用導(dǎo)則》中指出ECOV值為在實(shí)際運(yùn)行電壓(CCOV)下能在ZnO閥片內(nèi)產(chǎn)生相同功耗的電壓值。因而如果能證實(shí)功耗等于或大于實(shí)際值，則CCOV電壓波形就不重要了。出于使用考慮，在驗(yàn)證熱崩潰或熱穩(wěn)定的試驗(yàn)回路中，我們把ECOV波形選用為工頻電壓波形，以便于不同實(shí)驗(yàn)室、制造企業(yè)進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證。

根據(jù)實(shí)際直流工程的不同，帶有諧波的CCOV值也必須通過函數(shù)計(jì)算等效為特定頻率下(例如，600Hz)的電壓值，再通過變頻諧波試驗(yàn)裝置測量在該頻率、該電壓下的功耗值，該功耗值即是確定工頻下ECOV的功耗值。

本發(fā)明是為了確定ECOV而研制的，能為各類避雷器提供一種諧波特性試驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種直流避雷器諧波特性試驗(yàn)裝置，用于研究各種直流避雷器在不同頻次諧波下的特性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種直流避雷器諧波特性試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括高壓變頻電源、主控柜及干燥箱；

所述高壓變頻電源用于輸出正弦電壓；

干燥箱中設(shè)有第一電阻片，第一電阻片與第一電流取樣電阻串聯(lián)；電阻分壓器和第一電阻片與第一電流取樣電阻的串聯(lián)支路并聯(lián)于高壓變頻電源兩端；

主控柜中設(shè)有采集電阻分壓器的電壓和電壓頻率，以及第一電阻片與第一電流取樣電阻的串聯(lián)支路電流的數(shù)據(jù)采集卡。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：高壓變頻電源包括依次連接的音頻信號(hào)源、前級(jí)放大器、正弦脈寬調(diào)制放大器、MOSFET管、低通濾波器和高頻升壓器。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：MOSFET管的工作頻率為200KHz。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：高壓變頻電源輸出的正弦電壓的電壓為0.1～8kV，頻率為50～3000Hz。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：第一電阻片為氧化鋅電阻片。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：干燥箱中還設(shè)有第二電阻片和第三電阻片；第二電阻片與第二電流取樣電阻串聯(lián)；第三電阻片與第三電流取樣電阻串聯(lián)；第一電阻片與第一電流取樣電阻的串聯(lián)支路、第二電阻片與第二電流取樣電阻的串聯(lián)支路和第三電阻片與第三電流取樣電阻的串聯(lián)支路并聯(lián)；數(shù)據(jù)采集卡連接第二電阻片與第二電流取樣電阻的串聯(lián)支路和第三電阻片與第三電流取樣電阻的串聯(lián)支路。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：所述數(shù)據(jù)采集卡位32位數(shù)據(jù)采集卡。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：數(shù)據(jù)采集卡分兩步進(jìn)行數(shù)據(jù)采集：第一步進(jìn)行電壓頻率測量，頻率測量時(shí)采集卡工作頻率為100KHZ，工作通道為電壓通道，每次采集最少2個(gè)周波；第二步根據(jù)第一步采集的電壓頻率設(shè)置采集卡，以確保不同頻率下采集的周波有完整的兩個(gè)周波。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：主控柜還包括CPU、存儲(chǔ)單元、電源控制單元和顯示器；電源控制單元連接CPU和高壓變頻電源，用于控制高壓變頻電源輸出的正弦電壓的電壓和頻率；數(shù)據(jù)采集卡通過A/D轉(zhuǎn)換模塊連接CPU；CPU連接存儲(chǔ)單元和顯示器。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于：所述主控柜還包括采集干燥箱溫度的溫度傳感器，該溫度傳感器連接顯示器。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明填補(bǔ)了直流避雷器諧波特性試驗(yàn)裝置及其研究領(lǐng)域的空白；可為國內(nèi)外的相關(guān)直流避雷器產(chǎn)品提供諧波特性試驗(yàn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明主控柜的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為數(shù)據(jù)采集卡的采集順序圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

請(qǐng)參閱圖1至圖3所示，本發(fā)明直流避雷器諧波特性試驗(yàn)裝置主要包括：高壓變頻電源、主控柜及干燥箱。