專利名稱：一種電力元件測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力元件測(cè)試裝置，屬測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景高壓電力系統(tǒng)用的元器件產(chǎn)品進(jìn)出口發(fā)展迅猛，因出入口國(guó)度和到岸地的不同， 其檢驗(yàn)檢測(cè)方法的額定條件也有較大差別。尤其是高壓電力系統(tǒng)用的元器件產(chǎn)品的檢測(cè)， 因國(guó)別的不同而電力系統(tǒng)的頻率也有可能不同，如我國(guó)的電源的頻率是50Hz，國(guó)外大部 分是60Hz，但還有部分特殊要求的頻率是16. 5Hz與400Hz ；這樣寬的頻率范圍，就目前的電 力元件測(cè)試裝置來(lái)看，還沒(méi)有能夠滿足對(duì)頻率大范圍調(diào)節(jié)的測(cè)試裝置。為滿足其電力元件測(cè)試對(duì)頻率、電流、電壓調(diào)節(jié)的要求，目前普遍采用的方式是用 不同轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)特定頻率的發(fā)電機(jī)，外加變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是檢測(cè)裝置的組成 龐大，運(yùn)行成本高，而且損耗大，效率低下；此外，電壓穩(wěn)定性與頻率的準(zhǔn)確性、電流的可控 性都比較低，很難滿足被測(cè)對(duì)象按標(biāo)準(zhǔn)施加高精度的額定參量來(lái)測(cè)試的要求
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有電力元件測(cè)試裝置的上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、可滿足不同被測(cè)對(duì)象的測(cè)試要求的電力元件測(cè)試裝置。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的電力元件測(cè)試裝置由變頻器、中間變壓器、傳感器、擴(kuò)容補(bǔ) 償器和測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)構(gòu)成，其中，變頻器的輸出端與中間變壓器的初級(jí)相接，中間變壓 器的次級(jí)與擴(kuò)容補(bǔ)償器和傳感器的輸入端相接構(gòu)成本裝置的輸出端，傳感器的輸出端與變 頻器的信號(hào)輸入端子相連接，測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)與變頻器的通訊接口相連接。本電力元件測(cè)試裝置的工作原理如下工作時(shí)變頻器的輸入端連接交流供電電源，被測(cè)試的電力元件與本裝置的輸出端 相連接。交流供電電源通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)交直交變換，被測(cè)試的電力元件所要求的頻率、電 流、電壓等參數(shù)由測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)定后輸給變頻器，使測(cè)試裝置的變頻器的逆變 輸出按照設(shè)定的頻率、電流、電壓輸給中間變壓器的初級(jí)，并通過(guò)中間變壓器的次級(jí)輸出施 加給被測(cè)試的電力元件。所述的中間變壓器采用適配于變頻器功率容量初次級(jí)變比可調(diào)的 變壓器，以保證本裝置的輸出預(yù)先初步達(dá)到檢測(cè)需求的電壓等級(jí)和功率等級(jí)范圍。所述的 擴(kuò)容補(bǔ)償器可由電容器串并聯(lián)組成，其作用是當(dāng)被測(cè)試的電力元件的功率接近變頻器與中 間變壓器的功率容量時(shí)，可通過(guò)對(duì)中間變壓器的次級(jí)進(jìn)行分組投切電容器進(jìn)行功率因數(shù)補(bǔ) 償。擴(kuò)容補(bǔ)償器也可以采用SVC或者SVG方式進(jìn)行快速靈活的補(bǔ)償。電力元件測(cè)試時(shí)的各 電參量狀態(tài)由傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所監(jiān)測(cè)到的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)由測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲(chǔ)、 分析并將測(cè)試結(jié)果打印輸出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本電力元件測(cè)試裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)1.功能強(qiáng)大，通用性好，實(shí)現(xiàn)了頻率、電流、電壓、功率容量的可調(diào)和定頻調(diào)壓、定 壓調(diào)頻或變頻恒流與變頻恒壓與電壓波形函數(shù)合成等功能?？赏瓿刹煌瑖?guó)別的電力元件的測(cè)試，且能滿足對(duì)被測(cè)對(duì)象按照需要的標(biāo)準(zhǔn)施加高精度額定參量進(jìn)行測(cè)試的要求。適用于 下列項(xiàng)目的測(cè)試1)，電力變壓器的空載損耗、負(fù)載損耗以及溫升與阻抗電壓、短路阻抗的試驗(yàn)、感 應(yīng)耐壓試驗(yàn)、外施耐壓試驗(yàn)；2)，交流電動(dòng)機(jī)的損耗、溫升與疊頻試驗(yàn)；3)，高壓熔斷器的容性開(kāi)斷試驗(yàn)；4)，高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓斷路器的開(kāi)斷試驗(yàn)、關(guān)合試驗(yàn)以及遮斷容量試驗(yàn)；5)，高壓開(kāi)關(guān)柜的短時(shí)耐受電流、峰值耐受電流和開(kāi)斷試驗(yàn)與關(guān)合試驗(yàn)以及相近 用途的試驗(yàn)。2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)特定頻率發(fā)電機(jī)，制造和使用成本低。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容作更進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本電力元件測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為熔斷器的小容性電流開(kāi)斷試驗(yàn)回路原理圖圖3為熔斷器的額定容性電流開(kāi)斷試驗(yàn)回路圖4為熔斷器的放電開(kāi)斷試驗(yàn)回路接線圖圖5為隔離器的母線轉(zhuǎn)換電流開(kāi)斷關(guān)合試驗(yàn)回路A原理圖圖6為隔離器的母線轉(zhuǎn)換電流開(kāi)斷關(guān)合試驗(yàn)回路B原理圖圖7為變壓器外施耐壓試驗(yàn)原理圖圖8為初級(jí)為Δ接法的變壓器的空載損耗與空載電流試驗(yàn)原理圖圖9為初級(jí)為Y接法的變壓器的空載損耗與空載電流試驗(yàn)原理圖圖10為變壓器的短路阻抗與阻抗電壓試驗(yàn)原理圖
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本電力元件測(cè)試裝置由變頻器1、中間變壓器2、傳感器3、擴(kuò)容補(bǔ)償器5 和測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)6成，其中，變頻器1的輸出端與中間變壓器2的初級(jí)相接；中間變壓 器2的次級(jí)與擴(kuò)容補(bǔ)償器5和傳感器3相接，并做為本裝置的輸出端，傳感器3的輸出端與 變頻器1的信號(hào)輸入端子相連接，測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)6與變頻器1的通訊接口相連接。工作時(shí)變頻器1的輸入端連接交流供電電源，被試電力元件4與本裝置的輸出端 相連接，通過(guò)測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)6輸入被測(cè)試的電力元件所要求的頻率、電流、電壓等參數(shù)。 啟動(dòng)本裝置，交流供電電源通過(guò)變頻器1實(shí)現(xiàn)交直交變換，按照設(shè)定的頻率、電流、電壓進(jìn) 行輸出并施加給被測(cè)試的電力元件4開(kāi)始測(cè)試。測(cè)試時(shí)的各電參量狀態(tài)由傳感器3進(jìn)行監(jiān) 測(cè)，所監(jiān)測(cè)到的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)反饋到測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)6進(jìn)行存儲(chǔ)、分析并控制變頻器1實(shí) 現(xiàn)對(duì)電力元件4的測(cè)試。所述的測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)6的主要作用是，完成變頻器輸出所需要的輸出特性的 設(shè)定操作、控制變頻器1內(nèi)部的控制板以實(shí)現(xiàn)其輸出，并將測(cè)試結(jié)果打印輸出。所述的傳感器3由電壓傳感器和電流傳感器所組成，對(duì)測(cè)試時(shí)的交流輸出電參量 狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)；并將監(jiān)測(cè)到的結(jié)果輸入到變頻器1實(shí)現(xiàn)輸出參數(shù)的反饋，變頻器把接收到的交流輸出電參量與按照預(yù)先設(shè)定的狀態(tài)參量進(jìn)行分析與計(jì)算，由變頻器內(nèi)部的控制板發(fā) 出SPWM的調(diào)制信號(hào)控制變頻器的功率逆變單元逆變出需要的三相交流電。所述的中間變壓器2采用適配于通用變頻器輸出端電壓等級(jí)與功率等級(jí)的變壓 器，中間變壓器2的初次級(jí)均有分接頭，其輸入輸出之間的變比可調(diào)，以期初步達(dá)到測(cè)試需 求的電壓等級(jí)。精確的電壓輸出是通過(guò)變頻器1內(nèi)部的控制板將傳感器反饋回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn) 行進(jìn)行比較、分析，并據(jù)此由變頻器1內(nèi)部的控制板發(fā)出開(kāi)關(guān)指令對(duì)逆變器進(jìn)行占空比控 制來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的，電流大小的控制同樣是通過(guò)變頻器1內(nèi)部的控制板來(lái)控制，從而實(shí)現(xiàn)中 間變壓器2輸出的電源、電流、頻率的閉環(huán)控制。所述的擴(kuò)容補(bǔ)償器5由電容器串并聯(lián)組成，其作用是當(dāng)被測(cè)試的電力元件4的功 率接近測(cè)試裝置的變頻器1與中間變壓器2的功率容量時(shí)，則可通過(guò)對(duì)中間變壓器2的次 級(jí)進(jìn)行分組投切電容器進(jìn)行擴(kuò)容補(bǔ)償，在視在功率不變的情況下，增大功率因數(shù)，增加有功 功率的輸出以達(dá)到測(cè)試裝置輸出的功率能夠滿足測(cè)試元件4的需求。所述的擴(kuò)容補(bǔ)償器5 并不僅限于采用電容器來(lái)?yè)?dān)任，也可以采用公知的SVC或公知的SVG進(jìn)行快速靈活補(bǔ)償。圖2至圖10是部分電力元件測(cè)試的參考原理圖。具體測(cè)試某種元件時(shí)，還需要按 照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求連接好相應(yīng)的輔助測(cè)試儀器。圖2與圖3分別給出的是熔斷器的小容性電流開(kāi)斷試驗(yàn)回路原理圖與額定容性電 流開(kāi)斷試驗(yàn)回路原理圖。圖中的G為本實(shí)用新型，F(xiàn)為試驗(yàn)熔斷器，S為開(kāi)關(guān)，Cr為產(chǎn)生試 驗(yàn)電流的電容器，Cp為相當(dāng)于故障熔斷器并聯(lián)的電容器。圖4給出的是熔斷器的放電開(kāi)斷試驗(yàn)回路接線圖原理圖。圖中的G為本實(shí)用新型， F為試驗(yàn)熔斷器，S為開(kāi)關(guān)，O1為電壓測(cè)試，O2為電流測(cè)試，C為電容器，K為點(diǎn)火球隙，R為 限電阻，D為整流器。圖5與圖6給出的是隔離器的母線轉(zhuǎn)換電流開(kāi)斷關(guān)合試驗(yàn)回路A原理圖與母線轉(zhuǎn) 換電流開(kāi)斷關(guān)合試驗(yàn)回路B原理圖。圖中的G為本實(shí)用新型，S為被試隔離器，Ubt為試驗(yàn) 電壓表，Ibt為額定母線轉(zhuǎn)換電流，Zbt為阻抗。圖7給出的是變壓器外施耐壓試驗(yàn)原理圖，圖中的G為本實(shí)用新型，A為電流表， Bs為試驗(yàn)變壓器，CT為電流互感器，V1, V2為電壓表。Q為球隙，R1為保護(hù)電阻，R2為阻尼 電阻，C2, C1為分壓電容器，Cx為試品，r為放電電阻，Vf為峰值電壓表。圖8與圖9分別給出的是初級(jí)為Δ接法與初級(jí)為Y接法的變壓器的空載損耗與空 載電流試驗(yàn)原理圖，圖中的G為本實(shí)用新型，B為試驗(yàn)變壓器。圖10給出的是變壓器的短路阻抗與阻抗電壓試驗(yàn)原理圖，圖中的G為本實(shí)用新 型，B為試驗(yàn)變壓器。圖2 圖10的測(cè)試過(guò)程及工作原理均為公知技術(shù)，這里不再贅述。
權(quán)利要求一種電力元件測(cè)試裝置，其特征是所述的測(cè)試裝置由變頻器、中間變壓器、傳感器、擴(kuò)容補(bǔ)償器和測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)構(gòu)成，其中，變頻器的輸出端與中間變壓器的初級(jí)相接，中間變壓器的次級(jí)與擴(kuò)容補(bǔ)償器和傳感器的輸入端相接構(gòu)成本裝置的輸出端，傳感器的輸出端與變頻器的信號(hào)輸入端子相連接，測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)與變頻器的通訊接口相連接。
專利摘要一種電力元件測(cè)試裝置，屬測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。由變頻器、中間變壓器、傳感器、擴(kuò)容補(bǔ)償器和測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)構(gòu)成，其中，變頻器的輸出端與中間變壓器的初級(jí)相接，中間變壓器的次級(jí)與擴(kuò)容補(bǔ)償器和傳感器的輸入端相接構(gòu)成本裝置的輸出端，傳感器的輸出端與變頻器的信號(hào)輸入端子相連接，測(cè)試/操控計(jì)算機(jī)與變頻器的通訊接口相連接。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)，可滿足不同國(guó)別對(duì)被測(cè)對(duì)象按標(biāo)準(zhǔn)施加高精度的額定參量測(cè)試的要求。
文檔編號(hào)G01R31/327GK201673220SQ20102018414
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者吳加林 申請(qǐng)人:吳加林