[發(fā)明專利]一種高壓脈沖電容器與開關(guān)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710585588.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN107192931B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王凌云;袁建強(qiáng);王勐;章樂;劉宏偉;任靖;計(jì)策;謝衛(wèi)平;丁勝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號(hào): G01R31/12
• 分類號(hào): G01R31/12;G01R31/26;G01R31/327
• 代理公司: 成都行之專利代理有限公司 51220
• 代理人: 郭受剛

1.一種高壓脈沖電容器與開關(guān)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括：

主回路測(cè)試模塊，用于放置被測(cè)試部件，將被測(cè)部件連接入測(cè)試回路進(jìn)行測(cè)試；

直流局放測(cè)試模塊，用于診斷高壓脈沖電容器在高電壓過程中產(chǎn)生的直流局部放電信號(hào)；

重頻觸發(fā)電源模塊，用于觸發(fā)控制主回路測(cè)試模塊中的高壓開關(guān)；

直流測(cè)量及高壓接地開關(guān)，用于高壓脈沖電容器的高壓直流監(jiān)測(cè)和安全接地；

氣體處理單元模塊，用于高壓開關(guān)的氣體循環(huán)與處理；

放電參數(shù)檢測(cè)及判斷模塊，用于監(jiān)測(cè)高壓脈沖電容器與開關(guān)的放電電流、電壓、震蕩周期、阻尼系數(shù)；

總控單元模塊，用于將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的模塊的參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的模塊進(jìn)行組態(tài)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行集中化處理，保證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中的自動(dòng)化運(yùn)行；

其中，主回路測(cè)試模塊用于放置測(cè)試回路中被測(cè)試部件，主回路測(cè)試模塊內(nèi)自下而上，分別放置電流線圈、水冷型高能電阻負(fù)載、第一高壓電容器樣品、高壓開關(guān)、第二高壓電容器樣品、接地設(shè)備，對(duì)兩個(gè)高壓電容器樣品充電分別為正負(fù)高壓，或僅接入一個(gè)高壓電容器樣品時(shí)，充電為單極性高壓；當(dāng)高壓電容器樣品被加載上高壓后，高壓開關(guān)收到來(lái)自重頻觸發(fā)電源模塊的觸發(fā)脈沖，開關(guān)開通，高壓脈沖電容器上的電荷加載至負(fù)載電阻上，完成一個(gè)周期的脈沖放電過程；

直流局放測(cè)試模塊通過錐形收集器，將高壓脈沖電容器產(chǎn)生的局部放電超聲信號(hào)收集、集中至超聲波傳感器處，超聲波傳感器將信號(hào)傳回信號(hào)處理端，進(jìn)行局放信息診斷；

重頻觸發(fā)電源模塊用于觸發(fā)高壓開關(guān)使其導(dǎo)通，重頻觸發(fā)電源模塊通過主回路測(cè)試模塊中的氣體密封型的高壓連接器，將高電壓連接至高壓脈沖電容器的充電電極上；重頻觸發(fā)電源模塊通過固態(tài)開關(guān)將脈沖加載至脈沖變壓器上，脈沖變壓器將電壓進(jìn)行升壓，得到高壓脈沖，高壓脈沖通過多級(jí)磁開關(guān)電路進(jìn)行脈沖壓縮，最終實(shí)現(xiàn)觸發(fā)信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓脈沖電容器與開關(guān)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還包括高壓恒流充電電源模塊，高壓恒流充電電源模塊用于對(duì)高壓脈沖電容器進(jìn)行充電；所述主回路測(cè)試模塊還用于實(shí)現(xiàn)氣體或液體的絕緣密封。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓脈沖電容器與開關(guān)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還包括溫度監(jiān)控單位，用于對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)部件進(jìn)行溫度監(jiān)控。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓脈沖電容器與開關(guān)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，直流測(cè)量及高壓接地開關(guān)用于高壓脈沖電容器的高壓直流監(jiān)測(cè)和安全接地，其中直流測(cè)量和高壓接地的高壓端連接高壓脈沖電容器和高壓直流充電電源，當(dāng)高壓直流加載至高壓脈沖電容器的同時(shí)，也加載至直流測(cè)量和高壓接地開關(guān)的高壓端進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)放電、故障急停時(shí)，接地開關(guān)動(dòng)作，將高壓直流通過接地開關(guān)的泄放回路進(jìn)行電荷泄放。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓脈沖電容器與開關(guān)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，氣體處理單元模塊用于高壓長(zhǎng)壽命開關(guān)的氣體循環(huán)與處理，利用氣管串聯(lián)回路將高壓氣體開關(guān)中的絕緣氣體進(jìn)行導(dǎo)入和導(dǎo)出，導(dǎo)出后進(jìn)行過濾處理，將氣體中的碳化物過濾掉，再運(yùn)輸回開關(guān)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓脈沖電容器與開關(guān)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，放電參數(shù)檢測(cè)及判斷模塊通過電流線圈，采集到放電波形，波形通過電纜傳輸至總控單元模塊，總控單元模塊將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到回路放電電流、放電反峰、回路電感、回路內(nèi)阻信息。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓脈沖電容器與開關(guān)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還包括參數(shù)測(cè)試模塊，參數(shù)測(cè)試模塊包括：屏蔽外殼、連接端蓋、B-dot探頭、放電間隙，參數(shù)測(cè)試模塊連接單個(gè)或多個(gè)高壓脈沖電容器，高壓脈沖電容器的充電線通過屏蔽外殼中的條型槽中引出進(jìn)行充電；高壓脈沖電容器端部設(shè)置開關(guān)間隙，B-dot探頭安裝在屏蔽外殼上，并可根據(jù)高壓脈沖電容器位置進(jìn)行滑動(dòng)；當(dāng)外引出高壓充電線加載上高壓，達(dá)到間隙擊穿電壓時(shí)，B-dot探頭測(cè)試到信號(hào)，將信號(hào)進(jìn)行積分，得到電容回路的短路測(cè)試信號(hào)，再減去已知的回路參數(shù)和開關(guān)參數(shù)，得到被測(cè)試的高壓脈沖電容器參數(shù)。