[發(fā)明專利]直流支撐電容器破壞性試驗系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011217579.9
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112345897A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳凱;胡今昶;張海龍;蔡長青;蔡煒;王意飛
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;南瑞集團有限公司;國網(wǎng)浙江省電力有限公司;華中科技大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/14;H02H7/16
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 李滿;潘杰

1.一種直流支撐電容器破壞性試驗系統(tǒng)，其特征在于：包括直流電源(1)、交流電源(5)、恒溫箱(7)、放電回路(8)、第一開關(guān)(9)和第二開關(guān)(15)，所述直流電源(1)用于向電容器組(10)提供直流電壓充電回路，交流電源(5)用于向電容器組(10)提供交流電壓充電回路，恒溫箱(7)用于為電容器組(10)提供恒定的環(huán)境溫度，放電回路(8)用于為電容器組(10)提供放電回路，所述第一開關(guān)(9)和第二開關(guān)(15)用于使電容器組(10)在直流電壓充電回路、交流電壓充電回路和放電回路之間進行切換。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流支撐電容器破壞性試驗系統(tǒng)，其特征在于：還包括短路調(diào)整器(2)和限流電阻(6)，短路調(diào)整器(2)用于限制直流電源(1)向電容器組(10)供電時產(chǎn)生的短路電流，所述限流電阻(6)用于限制交流電源(5)對電容器組(10)供電時的交流電流。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流支撐電容器破壞性試驗系統(tǒng)，其特征在于：還包括第一電流表(11)、第一電壓表(12)、第二電流表(13)、第二電壓表(14)，第一電流表(11)用于測量通過所述短路調(diào)整器(2)的電流，所述第一電壓表(12)用于測量電容器組(10)兩端的電壓，所述第二電流表(13)用于測量通過所述限流電阻(6)的電流，所述第二電壓表(14)用于測量電容器組(10)兩端的電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的直流支撐電容器破壞性試驗系統(tǒng)，其特征在于：所述第一開關(guān)(9)和第二開關(guān)(15)均包括第一動觸點a、第二動觸點b、第三動觸點c和靜觸點d，第一開關(guān)(9)的靜觸點d和第二開關(guān)(15)的靜觸點d分別連接電容器組(10)的兩端，當?shù)谝婚_關(guān)(9)的靜觸點d連通第一開關(guān)(9)的第一動觸點a，同時第二開關(guān)(15)的靜觸點d連通第二開關(guān)(15)的第一動觸點a時，實現(xiàn)直流電源(1)向電容器組(10)進行直流電壓充電；

當?shù)谝婚_關(guān)(9)的靜觸點d連通第一開關(guān)(9)的第二動觸點b，同時第二開關(guān)(15)的靜觸點d連通第二開關(guān)(15)的第二動觸點b時，實現(xiàn)交流電源(5)向電容器組(10)進行交流電壓充電；

當?shù)谝婚_關(guān)(9)的靜觸點d連通第一開關(guān)(9)的第三動觸點c，同時第二開關(guān)(15)的靜觸點d連通第二開關(guān)(15)的第三動觸點c時，實現(xiàn)電容器組(10)通過放電回路(8)放電。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流支撐電容器破壞性試驗系統(tǒng)，其特征在于：所述電容器組(10)包括多個電容器試品(4)與熔斷器(3)串聯(lián)組，多個電容器試品(4)與熔斷器(3)串聯(lián)組之間為并聯(lián)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流支撐電容器破壞性試驗系統(tǒng)，其特征在于：所述直流電源(1)的一端與短路調(diào)整器(2)的一端連接，所述直流電源(1)的另一端連接第二開關(guān)(15)的第一動觸點a，所述短路調(diào)整器(2)的另一端連接第一電流表(11)的一端，所述第一電流表(11)的另一端連接第一開關(guān)(9)的第一動觸點a，所述第一電壓表(12)的一端連接直流電源(1)的另一端，所述第一測量電壓表(12)的另一端連接短路調(diào)整器(2)的另一端。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流支撐電容器破壞性試驗系統(tǒng)，其特征在于：所述交流電源(5)的一端與第二電流表(13)的一端連接，所述交流電源(5)的另一端連接第二開關(guān)(15)的第二動觸點b，所述第二電流表(13)的另一端連接限流電阻(6)的一端，所述限流電阻(6)的另一端連接第一開關(guān)(9)的第二動觸點b，所述第二電壓表(14)與交流電源(5)并聯(lián)。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流支撐電容器破壞性試驗系統(tǒng)，其特征在于：所述放電回路(8)的兩端分別與第一開關(guān)(9)的第三動觸點c和第二開關(guān)(15)的第三動觸點c連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流支撐電容器破壞性試驗系統(tǒng)，其特征在于：所述電容器試品(4)與熔斷器(3)串聯(lián)組的兩端分別與第一開關(guān)(9)和第二開關(guān)(15)的第三動觸點c連接。

10.一種直流支撐電容器破壞性試驗方法，其特征在于，它包括如下步驟：

步驟一：將恒溫箱(7)溫度設(shè)定為A℃，將電容器組(10)放入恒溫箱(7)持續(xù)B小時；

步驟二：直流電源(1)通過第一開關(guān)(9)和第二開關(guān)(15)的第一動觸點a與電容器組(10)接通，對電容器組(10)提供C倍額定直流電壓，并保持，直至出現(xiàn)電容器組(10)中的熔斷器(3)熔斷，熔斷器(3)熔斷后將電容器組(10)通過第一開關(guān)(9)和第二開關(guān)(15)的第三動觸點c與放電回路(8)接通進行放電，并找到與熔斷的熔斷器(3)串聯(lián)的電容器試品(4)，將該電容器試品(4)退出運行，然后繼續(xù)重復上述操作直至全部電容器試品(4)退出；

步驟三：將經(jīng)過步驟二的破壞性試驗后的電容器組(10)從恒溫箱(7)取出，電容器試品(4)通過第一開關(guān)(9)和第二開關(guān)(15)的第一動觸點a與直流電源(1)接通，在室溫條件下對電容器組(10)施加直流電壓，進行電容器試品(4)正負極端子間電壓試驗，持續(xù)D秒，將電容器試品(4)通過第一開關(guān)(9)和第二開關(guān)(15)的第三動觸點c與放電回路(8)接通進行放電直至電容器試品兩端電壓為零，再通過第一開關(guān)(9)和第二開關(guān)(15)的第二動觸點b與交流電源(5)接通，交流電源(5)對電容器試品(4)施加交流電壓并進行電容器試品正負極端子與電容器外殼間的電壓試驗，持續(xù)E秒，觀察是否有閃絡(luò)。