一種電能質量綜合測試平臺的製作方法
2023-05-30 16:48:41 1
專利名稱：一種電能質量綜合測試平臺的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電力系統諧波檢測、治理設備性能測試領域，特別涉及一種電能質量綜合測試平臺。
背景技術：
目前，電能質量問題受到人們極大的關注，在許多行業中存在大量的對電能質量敏感的設備，尤其是高科技和信息行業，當這些用電設備的電源受到幹擾時，就會影響它們的正常運行，從而產生巨大的經濟損失，因此，通常運用能夠模擬產生各種電能質量問題的大功率信號發生裝置，對各種用電設備進行測試；很多電網會同時出現電壓擾動和電流擾動的現象，但是現有的大功率信號發生裝置只能單獨實現電壓擾動或電流擾動，因此影響 了測試的準確度，降低了測試的精確性和可靠性。
實用新型內容針對背景技術存在的問題，本實用新型提供一種電能質量綜合測試平臺。為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案。一種電能質量綜合測試平臺，包括變壓器、電能質量擾動發生器、高壓開關QFfQFll以及與電能質量擾動發生器相連的操作監視平臺；電能質量擾動發生器包括電壓擾動發生器和電流擾動發生器，兩者均包括依次相連的輸入隔離變壓器、背靠背功率單元、輸出濾波器LC迴路、旁路開關；操作監視平臺包括電能質量擾動發生器控制監視器和被測品監視錄波器；高壓開關QF2與三相變壓器相連；高壓開關QF3、電壓擾動發生器、高壓開關QF5、高壓開關QF9依次相連，高壓開關QF9的兩邊連接有高壓開關QF7和高壓開關QF8 ;高壓開關QF4、電流擾動發生器、高壓開關QF6依次相連；高壓開關QFl的一端與電源相接，另一端分別與高壓開關QF2、QF3、QF4相連；三相變壓器、高壓開關QF9、QF6三者的輸出端相連；高壓開關QF10、QFll並聯於輸出端。所述的電能質量擾動發生器通過RS485接口與操作監視平臺相連。所述的高壓開關設置有霍爾電壓互感器和霍爾電流互感器。所述的輸入隔離變壓器採用單相多繞組變壓器，其原邊接成星形或三角形，副邊採用多繞組輸出，每個副邊繞組接一個背靠背功率單元的輸入端。所述的電能質量擾動發生器控制監視器通過RS485接口與被測品監視錄波器相連。本實用新型中的電能質量擾動發生器採用全控型器件，且電能質量擾動發生器的實現方式包括兩電平結構、三電平結構、變流器並聯多重化結構、鏈式結構、模塊化多電平結構。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點和有益效果[0016]I、本實用新型能夠同時模擬輸出含有電壓擾動和電流擾動的實際電網電能質量，根據測試要求靈活輸出各種電壓或電流信號，實現了諧波電壓和諧波電流的同時輸出。克服了現有技術無法同時輸出電壓擾動和電流擾動的控制難題，從而能夠得到電氣設備在各種電能質量下全面的電氣參數和工況，提高了測試的靈活性和準確度。2、本實用新型適用範圍廣，能夠測試串聯型電氣設備和並聯型電氣設備，實用性強。3、本實用新型採用的電能質量擾動發生器基於全控型器件，可保證試驗過程中對測試平臺取能電網無電能質量影響。
圖I為本實用新型的主電路示意圖； 圖2為本實用新型中電能質量擾動發生器的電路示意圖；圖3為本實用新型對串聯型設備同時輸出電壓和電流擾動的接線示意圖；圖4為本實用新型對並聯型設備同時輸出電壓和電流擾動的接線示意圖；圖5為本實用新型對並聯型設備單獨輸出電流擾動的接線示意圖；圖6為本實用新型中電能質量擾動發生器的兩電平功率單元結構示意圖；圖7為本實用新型中電能質量擾動發生器的三電平功率單元結構示意圖；圖8為本實用新型中電能質量擾動發生器的鏈式功率單元結構示意圖；圖9為本實用新型中電能質量擾動發生器的模塊化多電平功率單元結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖所示的實施例對本實用新型作進一步說明。如附圖所示，本實用新型包括變壓器、電能質量擾動發生器、高壓開關QFfQFll以及與電能質量擾動發生器相連的操作監視平臺；電能質量擾動發生器包括電壓擾動發生器和電流擾動發生器，兩者均包括依次相連的輸入隔離變壓器、背靠背功率單元、輸出濾波器LC迴路、旁路開關；操作監視平臺包括電能質量擾動發生器控制監視器和被測品監視錄波器。高壓開關QF2與三相變壓器相連；高壓開關QF3、電壓擾動發生器、高壓開關QF5、高壓開關QF9依次相連，高壓開關QF9的兩邊連接有高壓開關QF7和高壓開關QF8 ;高壓開關QF4、電流擾動發生器、高壓開關QF6依次相連；高壓開關QFl的一端與電源相接，另一端分別與高壓開關QF2、QF3、QF4相連；三相變壓器、高壓開關QF9、QF6三者的輸出端相連；高壓開關QF10、QFll並聯於輸出端。電能質量擾動發生器通過RS485接口與操作監視平臺相連；高壓開關設置有霍爾電壓互感器和霍爾電流互感器；輸入隔離變壓器採用單相多繞組變壓器，其原邊接成星形或三角形，副邊採用多繞組輸出，每個副邊繞組接一個背靠背功率單元的輸入端；電能質量擾動發生器控制監視器通過RS485接口與被測品監視錄波器相連。下面結合圖3 5詳細說明本實用新型的幾種應用。[0037]實施例I本實施例適用於串型設備，能夠為被測設備同時輸出電壓擾動和電流擾動。此時接線為斷開高壓開關QF2來斷開三相變壓器，斷開QF9來斷開並聯型設備，合上其他高壓開關；此時迴路如圖3所示。將紅外溫度測試儀和噪聲測試儀與被測設備連接，即可測試串聯型待測設備的溫度和噪音指標。啟動本實用新型，電壓擾動發生器開始按指令輸出電壓波形，電流擾動發生器開始按指令輸出電流波形，同時啟動電能質量擾動發生器控制監視器，發出錄波信號，被測品監視錄波器接收到該信號後，通過RS485接口對電能質量擾動發生器輸出的電壓及被測串聯型設備的響應電流進行錄波，同時接收並記錄被測品溫度和噪音等指標，並分析其損耗、勵磁電流等的響應特性；此外，還可以通過電能質量擾動發生器對串聯型被測設備施加持 續的含電能質量擾動信號的電壓波形，然後測試串聯型被測設備前後絕緣水平，並將所測試的數據發送至被測品監視錄波器，並採用被測品監視錄波器分析電能質量對串聯型被測設備絕緣水平影響的定量數據。實施例2本實施例針對並聯型設備進行測試，同時輸出電壓擾動和電流擾動。此時接線為斷開高壓開關QF2來斷開三相變壓器，斷開QF7和QF8來斷開串聯型設備，合上其他高壓開關，此時迴路如圖4所示，將紅外溫度測試儀和噪聲測試儀與被測設備連接，以便測試串聯型待測設備的溫度和噪音指標。啟動本實用新型，電壓擾動發生器開始按指令輸出電壓波形，電流擾動發生器開始按指令輸出電流波形，同時啟動電能質量擾動發生器控制監視器發出錄波信號，被測品監視錄波器接收到該信號後，通過RS485接口對電能質量擾動發生器輸出電壓及被測配電變壓器響應電流進行錄波，同時接收並記錄被測並聯型設備的溫度和噪音等指標，並分析被測設備損耗、勵磁電流等的響應特性；此外，還可以通過電能質量擾動發生器對並聯型被測設備施加持續的含電能質量擾動信號的電壓波形，然後測試並聯型被測設備前後絕緣水平，並將所測試的數據發送至被測品監視錄波器，並採用被測品監視錄波器分析電能質量對並聯型被測設備絕緣水平影響的定量數據。實施例3本實施例針對並聯型設備進行測試，單獨輸出電流擾動。此時接線為合上高壓開關QF2，三相變壓器為輸出端提供需要的電壓，斷開高壓開關QF3、QF5、QF7、QF8和QF9來斷開電壓擾動發生器和串聯型設備，合上其他高壓開關，此時迴路如圖5所示，將紅外溫度測試儀和噪聲測試儀與被測設備連接，以便測試串聯型待測設備的溫度和噪音指標。啟動本實用新型，電流擾動發生器開始按指令輸出電流波形，電壓擾動發生器不工作，同時啟動電能質量擾動發生器控制監視器發出錄波信號，被測品監視錄波器接收到該信號後，通過RS485接口對電能質量擾動發生器輸出電壓及被測配電變壓器響應電流進行錄波，同時接收並記錄被測並聯型設備的溫度和噪音等指標，並分析被測設備損耗、勵磁電流等的響應特性；此外，還可以通過電能質量擾動發生器對並聯型被測設備施加持續的含電能質量擾動信號的電壓波形，然後測試並聯型被測設備前後絕緣水平，並將所測試的數據發送至被測品監視錄波器，並採用被測品監視錄波器分析電能質量對並聯型被測設備絕緣水平影響的定量數據。
權利要求1.一種電能質量綜合測試平臺，其特徵在於 包括變壓器、電能質量擾動發生器、高壓開關QFfQFl I以及與電能質量擾動發生器相連的操作監視平臺；電能質量擾動發生器包括電壓擾動發生器和電流擾動發生器，兩者均包括依次相連的輸入隔離變壓器、背靠背功率單元、輸出濾波器LC迴路、旁路開關；操作監視平臺包括電能質量擾動發生器控制監視器和被測品監視錄波器； 高壓開關QF2與三相變壓器相連；高壓開關QF3、電壓擾動發生器、高壓開關QF5、高壓開關QF9依次相連，高壓開關QF9的兩邊連接有高壓開關QF7和高壓開關QF8 ;高壓開關QF4、電流擾動發生器、高壓開關QF6依次相連；高壓開關QFl的一端與電源相接，另一端分別與高壓開關QF2、QF3、QF4相連； 三相變壓器、高壓開關QF9、QF6三者的輸出端相連；高壓開關QF10、QFll並聯於輸出端。
2.根據權利要求I所述的一種電能質量綜合測試平臺，其特徵在於所述的電能質量擾動發生器通過RS485接口與操作監視平臺相連。
3.根據權利要求I或2所述的一種電能質量綜合測試平臺，其特徵在於所述的高壓開關設置有霍爾電壓互感器和霍爾電流互感器。
4.根據權利要求I或2所述的一種電能質量綜合測試平臺，其特徵在於所述的輸入隔離變壓器採用單相多繞組變壓器，其原邊接成星形或三角形，副邊採用多繞組輸出，每個副 邊繞組接一個背靠背功率單元的輸入端。
5.根據權利要求I所述的一種電能質量綜合測試平臺，其特徵在於所述的電能質量擾動發生器控制監視器通過RS485接口與被測品監視錄波器相連。
專利摘要本實用新型提供一種電能質量綜合測試平臺，包括變壓器、電能質量擾動發生器、高壓開關QF1~QF11、操作監視平臺；電能質量擾動發生器包括電壓擾動發生器和電流擾動發生器，兩者均包括依次相連的輸入隔離變壓器、背靠背功率單元、輸出濾波器LC迴路、旁路開關。本實用新型既可以分別實現電壓擾動和電流擾動，又可以同時實現電壓擾動和電流擾動，可以根據測試要求靈活轉換，實用性強。
文檔編號G01R31/00GK202583367SQ20122024295
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月28日 優先權日2012年5月28日
發明者餘曉鵬, 李瓊林, 孫建軍, 李尚盛, 劉書銘, 陳小飛, 李翔翔, 查曉明 申請人:河南電力試驗研究院, 武漢大學