本發(fā)明涉及電力電容器試驗(yàn)回路，特別是涉及一種適用于多參數(shù)的電力電容器放電試驗(yàn)回路及方法。
背景技術(shù)：
：目前，電力電容器應(yīng)用于高低壓輸配電，對電力電容器要求穩(wěn)定性好、可靠性高，對于電力電容器的質(zhì)量檢測提出了更高的要求，國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都對電力電容器的放電試驗(yàn)提出了嚴(yán)格要求。電力電容器的放電試驗(yàn)分為兩類——無阻尼放電(短路放電)試驗(yàn)和阻尼放電試驗(yàn)，前者主要用于考核電力電容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、驗(yàn)證各內(nèi)部元件之間的配合是否得當(dāng)；后者主要用于模擬電力電容器在實(shí)際使用中的具體情況、對其進(jìn)行壽命評估等。目前各個廠家只能滿足部分放電試驗(yàn)要求，對于阻尼放電試驗(yàn)無法有效的完成。即便對于路放電試驗(yàn)，大部分也是采用臨時試驗(yàn)回路，試驗(yàn)時故障多，且對于試驗(yàn)參數(shù)、波形無法有效的記錄。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種適用于多參數(shù)的電力電容器放電試驗(yàn)回路及方法，通過回路中各設(shè)備參數(shù)合理配合，能夠得到滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)波形，按照標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)方式，完成高、低壓電力電容器的各種放電試驗(yàn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種適用于多參數(shù)的電力電容器放電試驗(yàn)回路，包括直流電源、可調(diào)電抗器、可調(diào)電阻器、放電球隙、回路改接開關(guān)、測量裝置及控制系統(tǒng)；所述的直流電源、放電球隙、可調(diào)電阻器及可調(diào)電抗器依次沿電流方向連接形成主回路，直流電源的低壓端接地；所述的回路改接開關(guān)一端連接放電球隙的高壓端，另一端連接可調(diào)電抗器的低壓端；試驗(yàn)時，試品電容器一端與電源及放電球隙高壓端連接；所述的測量裝置包括電壓測量裝置使和電流測量裝置，電壓測量裝置采集試品電容器兩端電壓，并將采集電壓信號傳輸至測控制系統(tǒng)；電流測量裝置采集主回路電流，并將采集電流信號傳輸至測控制系統(tǒng)；所述的放電球隙包括銅球隙與石墨球隙，兩球隙并聯(lián)接入回路，放電球隙與球隙控制裝置連接，球隙控制裝置用于選擇使用的放電球隙及控制放電球隙動作；控制系統(tǒng)控制連接直流電源、測量裝置及球隙控制裝置。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的可調(diào)電抗器的電感參數(shù)1μH～4210μH的連續(xù)可調(diào)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的可調(diào)電阻器的阻值0.1Ω～200Ω的連續(xù)可調(diào)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的球隙控制裝置使用PLC控制的電磁閥控制球隙氣動行程開關(guān)以選擇使用的球隙及控制球隙的分合。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的電壓測量裝置使用阻容分壓器；所述的電流測量裝置使用Rogowski線圈；所述的直流電源使用調(diào)壓器串接變壓器后通過整流橋輸出直流電壓。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的可調(diào)電抗器、可調(diào)電阻器及放電球隙均固定在絕緣承載裝置上。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的主回路的固定連接采用50mm×10mmTMY銅牌，主回路的軟連接采用橫截面積不小于500mm2的銅導(dǎo)線連接；電壓測量裝置與主回路之間的連接應(yīng)采用橫截面積不小于2.5mm2的銅導(dǎo)線連接；電流采集裝置與測控系統(tǒng)之間的連接進(jìn)行電氣隔離。一種基于適用于多參數(shù)的電力電容器放電試驗(yàn)回路的試驗(yàn)方法，包括短路放電試驗(yàn)步驟和阻尼放電試驗(yàn)：1)短路放電試驗(yàn)，1.1)可調(diào)電抗器及可調(diào)電阻器使用回路改接開關(guān)短接；1.2)通過仿真計算出放電電流大致范圍，球隙控制裝置選擇放電球隙中合適的球隙；1.3)在降低的試驗(yàn)電壓下調(diào)整電流測量裝置范圍以滿足試驗(yàn)需要；1.4)在控制系統(tǒng)輸入試驗(yàn)電壓及試驗(yàn)次數(shù)，進(jìn)行試驗(yàn)；2)阻尼放電試驗(yàn)2.1)將回路改接開關(guān)斷開，使可調(diào)電抗器及可調(diào)電阻器串接于主回路；2.2)根據(jù)試驗(yàn)要求的試驗(yàn)波形振蕩頻率f、峰值比及第一峰值電流I1m和被試電容器電容值C，計算出可調(diào)電抗器的電感L，計算公式2.3)按照計算出的電抗器電感值L確定可調(diào)電抗器的接線方式，并匹配適宜的可調(diào)電阻器的電阻值R；2.4)按照第一峰值電流I1m，球隙控制裝置選擇放電球隙中合適的球隙；2.5)在降低的試驗(yàn)電壓下調(diào)整電流測量裝置范圍以滿足試驗(yàn)需要；2.6)在控制系統(tǒng)輸入試驗(yàn)電壓及試驗(yàn)次數(shù)，進(jìn)行試驗(yàn)。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的回路利用可調(diào)節(jié)電抗器、可調(diào)節(jié)電阻器、可調(diào)節(jié)氣動球隙及相應(yīng)的測控裝置等常規(guī)設(shè)備及裝置，通過參數(shù)計算及設(shè)備合理配合，能夠得到滿足試驗(yàn)需求的試驗(yàn)波形及數(shù)據(jù)，完成各種類型的高低壓電力電容器的放電試驗(yàn)；通過測控系統(tǒng)，能夠完整、實(shí)時的記錄試驗(yàn)的相關(guān)參數(shù)及波形；通過簡單的回路導(dǎo)接線，能夠滿足不同的試驗(yàn)需求(短路放電及阻尼放電)。本發(fā)明回路能夠滿足不同參數(shù)試品的試驗(yàn)要求，電容值參數(shù)分布范圍大，從1μF～1000μF。進(jìn)一步，可調(diào)電抗器使用5臺相互獨(dú)立的帶抽頭調(diào)節(jié)的電抗器單元組成可調(diào)電抗器組，能夠?qū)崿F(xiàn)電感參數(shù)1μH～4210μH的連續(xù)可調(diào)，滿足了對于多參數(shù)的電容器試品的放電試驗(yàn)需要。進(jìn)一步，可調(diào)電阻器使用由1Ω無感電阻10個、10Ω無感電阻9個、100Ω無感電阻1個組成的可調(diào)阻器，能夠?qū)崿F(xiàn)電阻參數(shù)0.1Ω～200Ω的連續(xù)可調(diào)，滿足了對于多參數(shù)的電容器試品的放電試驗(yàn)需要。進(jìn)一步，放電球隙5具有用100mm銅球隙與200mm石墨球隙各一個，以滿足不同幅值放電電流的需要。本發(fā)明的試驗(yàn)方法，通過回路改接開關(guān)斷開與閉合實(shí)現(xiàn)了一套試驗(yàn)回路能夠進(jìn)行短路放電試驗(yàn)和阻尼放電試驗(yàn)，試驗(yàn)操作簡單，試驗(yàn)時故障多，且對于試驗(yàn)參數(shù)、波形無法有效的記錄。能夠得到滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)波形，按照標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)方式，完成高、低壓電力電容器的各種放電試驗(yàn)。【附圖說明】圖1為本發(fā)明實(shí)例線路連接示意圖；圖中：1、直流電源；2、試品電容器；3、可調(diào)電抗器；4、可調(diào)電阻器；5、放電球隙；6、回路改接開關(guān)；7、測量裝置；8、控制系統(tǒng)。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：如圖1所述，一種適用于多參數(shù)的電力電容器放電試驗(yàn)回路，包括直流電源1(使用交流電源經(jīng)整流后得到)、可調(diào)電抗器3、可調(diào)電阻器4、放電球隙5、絕緣承載裝置、球隙控制裝置、測量裝置7及控制系統(tǒng)8；所述的可調(diào)電抗器3、可調(diào)電阻器4及放電球隙5均固定在其絕緣承載裝置上；可調(diào)電抗器3一端與可調(diào)電阻器4；可調(diào)電阻器4與放電球隙5低壓端固定連接；試品電容器2一端與電源1及放電球隙5高壓端連接，另一端接地；電源1另一端接地；回路改接開關(guān)6一端連接可調(diào)電抗器3的低壓端，另一端連接放電球隙5低壓端。可調(diào)電抗器3及可調(diào)電阻器4用于調(diào)整回路參數(shù)；球隙控制裝置用于選擇使用的球隙5及控制球隙5動作；控制系統(tǒng)8用于控制回路電壓、采集試驗(yàn)波形及記錄放電次數(shù)等功能。測量裝置7包括電壓測量裝置使和電流測量裝置，電壓測量裝置采集試品電容器2兩端電壓，并將采集電壓信號傳輸至測控制系統(tǒng)8；電流測量裝置采集主回路電流，并將采集電流信號傳輸至測控制系統(tǒng)8；由于型式試驗(yàn)面對產(chǎn)品的多樣性，實(shí)驗(yàn)室必須能夠滿足不同參數(shù)試品的試驗(yàn)要求，這同時帶來的問題就是電容值參數(shù)分布范圍大，從1μF～1000μF，對于試驗(yàn)回路的參數(shù)調(diào)節(jié)范圍是一個巨大的挑戰(zhàn)。進(jìn)行放電電流試驗(yàn)時，根據(jù)試驗(yàn)要求的試驗(yàn)波形振蕩頻率f、峰值比及第一峰值電流I1m和被試電容器電容值C，計算出可調(diào)電抗器的電感L，計算公式取峰值比為0.7，試品電容值為40μF時，當(dāng)振蕩頻率f要求為0.5kHz時，理論接入回路的電抗值為2524.9μH；而為40kHz時，理論接入回路的電抗值為0.4μH。表1放電頻率kHzC＝1μFC＝10μFC＝50μFC＝100μFC＝500μF0.51010.0202.012524.9252.550.52.54039.8404.04039.840.48.132805.4280.52805.428.15.651010.0101.01010.010.12.010252.525.2252.52.50.52063.16.363.10.6注：選取進(jìn)一步，可調(diào)電抗器3使用5臺相互獨(dú)立的帶抽頭調(diào)節(jié)的電抗器單元組成可調(diào)電抗器組，5臺電抗器分別為：調(diào)節(jié)步長1μH的10μH電抗器1臺、調(diào)節(jié)步長10μH的100μH電抗器2臺、調(diào)節(jié)步長100μH的1000μH電抗器1臺、調(diào)節(jié)步長1000μH的3000μH電抗器1臺；各電抗器單元可根據(jù)需要使用不同抽頭，各單元之間可串聯(lián)或短接，能夠?qū)崿F(xiàn)電感參數(shù)1μH～4210μH的連續(xù)可調(diào)，滿足了對于多參數(shù)的電容器試品的放電試驗(yàn)需要；進(jìn)一步，可調(diào)電阻器4使用由1Ω無感電阻10個、10Ω無感電阻9個、100Ω無感電阻1個組成的可調(diào)阻器，各個電阻之間可根據(jù)需要通過串聯(lián)或并聯(lián)的連接組合，能夠?qū)崿F(xiàn)電阻參數(shù)0.1Ω～200Ω的連續(xù)可調(diào)，滿足了對于多參數(shù)的電容器試品的放電試驗(yàn)需要。進(jìn)一步，放電球隙5具有用100mm銅球隙與200mm石墨球隙各一個，兩球隙并聯(lián)接入回路，以滿足不同幅值放電電流的需要。進(jìn)一步，球隙控制裝置使用PLC控制的電磁閥控制球隙氣動行程開關(guān)以選擇使用的球隙及控制球隙的分合。進(jìn)一步，電壓測量裝置使用阻容分壓器采集，傳輸至測控制系統(tǒng)8進(jìn)行統(tǒng)一采集、記錄。進(jìn)一步，電流測量裝置使用Rogowski線圈，能有有效的隔離回路高電壓，電流信號傳輸至測控制系統(tǒng)8進(jìn)行統(tǒng)一采集、記錄。控制系統(tǒng)8對試驗(yàn)數(shù)據(jù)及波形進(jìn)行采集、記錄，同時控制回路分合閘、控制回路試驗(yàn)電壓、控制球隙控制裝置動作等。電源使用調(diào)壓器串接變壓器后通過整流橋輸出直流電壓。本發(fā)明基于適用于多參數(shù)的電力電容器放電試驗(yàn)回路的試驗(yàn)方法如下：(1)短路放電試驗(yàn)一種電力電容器短路放電的試驗(yàn)方法，被試電容器2串接于直流電源1之后；①電抗器3及電阻器4使用回路改接開關(guān)6短接；②通過仿真計算出放電電流大致范圍，選擇放電球隙5；③在降低的試驗(yàn)電壓下調(diào)整電流測量裝置范圍以滿足試驗(yàn)需要；④在控制系統(tǒng)8輸入試驗(yàn)電壓及試驗(yàn)次數(shù)，進(jìn)行試驗(yàn)；(2)阻尼放電試驗(yàn)一種電力電容器阻尼放電的試驗(yàn)方法，被試電容器2串接于直流電源1之后，將回路改接開關(guān)6斷開，使電抗器3及電阻器4串接于回路；①根據(jù)試驗(yàn)要求的試驗(yàn)波形振蕩頻率f、峰值比及第一峰值電流I1m和被試電容器電容值C，計算出可調(diào)電抗器的電感L，計算公式②按照計算出的電抗器電感值L確定電抗器的接線方式，并匹配適宜的電阻值R；③按照第一峰值電流I1m，選擇放電球隙；④在降低的試驗(yàn)電壓下調(diào)整電流測量裝置范圍以滿足試驗(yàn)需要；⑤在控制系統(tǒng)8輸入試驗(yàn)電壓及試驗(yàn)次數(shù)，進(jìn)行試驗(yàn)。固定連接采用50mm×10mmTMY銅牌，軟連接應(yīng)采用橫截面積不應(yīng)小于500mm2的銅導(dǎo)線連接；電壓測量裝置與主回路之間的連接應(yīng)采用橫截面積不應(yīng)小于2.5mm2的銅導(dǎo)線連接；電流采集裝置與測控系統(tǒng)之間的連接需帶有有效的電氣隔離。以上所公開的僅為本發(fā)明一種最具代表性的實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3