一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源，屬于電源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]對100kV特高壓電流互感器現(xiàn)場校驗時，一般使用單相大功率自耦調(diào)壓器做為調(diào)壓電源，而現(xiàn)場供電系統(tǒng)一般為三相輸出，在使用單相大功率電源時容易造成供電系統(tǒng)三相不平衡而造成的保護(hù)性關(guān)斷，且電源的利用率也較低。
[0003]電力電子電源通過全橋整流的方式將三相380V交流電源整流成單相直流電源，然后采用SPffM方式逆變成O?400V的交流，通過這種AC-DC-AC的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了三相交流電源輸入單相交流電源輸出的轉(zhuǎn)換。這種方式有效的降低了電源供電系統(tǒng)輸出的電流，提高了電源利用率，保證供電系統(tǒng)三相輸出電流基本平衡，避免供電系統(tǒng)因三相不平衡造成的保護(hù)性關(guān)斷。但是大功率電力電子電源在輸出電壓(功率)較小時，由于調(diào)制比過小，諧波含量大導(dǎo)致調(diào)節(jié)細(xì)度不夠，輸出波形不好等問題，無法在全功率范圍內(nèi)實現(xiàn)輸出波形好、調(diào)節(jié)細(xì)度高的電源。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源，實現(xiàn)三相交流電源輸入，而單相交流電源輸出的轉(zhuǎn)換。
[0005]本實用新型采用如下技術(shù)方案:一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源，包括功率電力電子電源、電工式電源，所述功率電力電子電源與所述電工式電源串聯(lián)，其特征在于，所述寬范圍電壓源的輸入端連接三相交流電源，所述寬范圍電壓源的輸出端輸出單相交流可調(diào)電源；所述電工式電源包括電工式調(diào)壓器、隔離變壓器，所述電工式調(diào)壓器與所述隔離變壓器相串聯(lián)，所述電工式調(diào)壓器的輸出端與所述隔離變壓器的輸入端相連接，所述電工式調(diào)壓器的輸入端與所述三相交流電源相連接。
[0006]優(yōu)選地，三相交流電源的電壓為380V，功率電力電子電源的額定功率為200kVA，功率電力電子電源的輸出電壓為O?400V，功率電力電子電源通過全橋整流的方式將三相交流電源轉(zhuǎn)變成單相直流電源，然后采用SPffM方式逆變成O?400V的單相交流可調(diào)電源。
[0007]優(yōu)選地，電工式調(diào)壓器的額定功率為20kVA，隔離變壓器的額定功率為20kVA，兩者功率均為20kVA，均屬于小功率電源，從供電系統(tǒng)輸入單相電壓不會對其造成影響，從而保證了供電系統(tǒng)三相輸出基本平衡，不會造成大功率工作情況下由于單相電流過大造成三相不平衡引起的關(guān)斷性保護(hù)；電工式調(diào)壓器的輸出電壓為O?400V可調(diào)電壓；電工式調(diào)壓器的輸出電壓通過隔離變壓器降壓變成電壓為O?40V、負(fù)載能力為500A、調(diào)節(jié)細(xì)度為0.1V的電工式電源。
[0008]優(yōu)選地，寬范圍電壓源的輸出方式為三種:(I)功率電力電子電源獨立輸出，此時輸出電壓為O?400V、輸出電流為500A ;(2)電工式電源獨立輸出，此時輸出電壓為O?40V、輸出電流500A ;(3)功率電力電子電源與電工式電源混合輸出，此時最大輸出電壓為440V、輸出電流為500A。
[0009]優(yōu)選地，寬范圍電壓源在輸出電壓或功率小于等于額定電壓或功率的10%時，由電工式電源為主輸出，因為電工式電源輸出電壓細(xì)度小、電源波形好；寬范圍電壓源在輸出電壓或功率大于額定電壓或功率的10%時，由功率電力電子電源為主輸出，電工式電源為輔助輸出，既滿足升壓功率需要，同時也保證調(diào)節(jié)細(xì)度的需要。
[0010]本實用新型所達(dá)到的有益效果:(I)通過功率電力電子電源和電工式電源串聯(lián)的方式，解決了供電電源三相不平衡的問題，提高了電源的利用率；(2)利用電工式電源作為10%以內(nèi)電壓(功率)的主輸出，避免了功率電力電子電源在小電壓(功率)輸出時因為調(diào)制比過小，諧波含量大造成導(dǎo)致調(diào)節(jié)細(xì)度不夠，輸出波形不好等問題；(3)通過功率電力電子電源和電工式電源兩者相結(jié)合的輸出方式，增加了電壓調(diào)節(jié)范圍，保證整個電壓段調(diào)節(jié)的細(xì)度、電源的質(zhì)量。
[0011]名詞解釋:PWM的全稱是Pulse Width Modulat1n (脈沖寬度調(diào)制)，它是通過改變輸出方波的占空比來改變等效的輸出電壓。廣泛地用于電動機(jī)調(diào)速和閥門控制，比如電動車電機(jī)調(diào)速就是使用這種方式；而SPWM，就是在PffM的基礎(chǔ)上改變了調(diào)制脈沖方式，脈沖寬度時間占空比按正弦規(guī)律排列，這樣輸出波形經(jīng)過適當(dāng)?shù)臑V波可以做到正弦波輸出。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源的原理圖。
[0013]圖2是本實用新型的電工式電源的組成示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實用新型的保護(hù)范圍。
[0015]圖1是本實用新型的一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源的原理圖，本實用新型提出一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源，包括功率電力電子電源、電工式電源，功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)，其特征在于，寬范圍電壓源的輸入端連接三相交流電源，寬范圍電壓源的輸出端輸出單相交流可調(diào)電源；電工式電源包括電工式調(diào)壓器、隔離變壓器，電工式調(diào)壓器與隔離變壓器相串聯(lián)，電工式調(diào)壓器的輸出端與隔離變壓器的輸入端相連接，電工式調(diào)壓器的輸入端與三相交流電源相連接。
[0016]三相交流電源的電壓為380V，功率電力電子電源的額定功率為200kVA，功率電力電子電源的輸出電壓為O?400V，功率電力電子電源通過全橋整流的方式將三相交流電源轉(zhuǎn)變成單相直流電源，然后采用SPffM方式逆變成O?400V的單相交流可調(diào)電源；通過這種AC-DC-AC的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了三相交流電源輸入、單相交流電源輸出的轉(zhuǎn)換。
[0017]寬范圍電壓源的輸出方式為三種:(I)功率電力電子電源獨立輸出，此時輸出電壓為O?400V、輸出電流為500A ; (2)電工式電源獨立輸出，此時輸出電壓為O?40V、輸出電流500A ; (3)功率電力電子電源與電工式電源混合輸出，此時最大輸出電壓為440V、輸出電流為500A。
[0018]寬范圍電壓源在輸出電壓或功率小于等于額定電壓或功率的10%時，由電工式電源為主輸出；寬范圍電壓源在輸出電壓或功率大于額定電壓或功率的10%時，由功率電力電子電源為主輸出，電工式電源為輔助輸出。
[0019]圖2是本實用新型的電工式電源的組成示意圖，電工式調(diào)壓器的額定功率為20kVA，隔離變壓器的額定功率為20kVA，電工式調(diào)壓器的輸出電壓為O?400V可調(diào)電壓；電工式調(diào)壓器的輸出電壓通過隔離變壓器降壓變成電壓為O?40V、負(fù)載能力為500A、調(diào)節(jié)細(xì)度為0.1V的電工式電源。
[0020]以上僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源，包括功率電力電子電源、電工式電源，所述功率電力電子電源與所述電工式電源串聯(lián)，其特征在于，所述寬范圍電壓源的輸入端連接三相交流電源，所述寬范圍電壓源的輸出端輸出單相交流可調(diào)電源；所述電工式電源包括電工式調(diào)壓器、隔離變壓器，所述電工式調(diào)壓器與所述隔離變壓器相串聯(lián)，所述電工式調(diào)壓器的輸出端與所述隔離變壓器的輸入端相連接，所述電工式調(diào)壓器的輸入端與所述三相交流電源相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源，其特征在于，所述三相交流電源的電壓為380V，所述功率電力電子電源的額定功率為200kVA，所述功率電力電子電源的輸出電壓為O?400V，所述功率電力電子電源通過全橋整流的方式將所述三相交流電源轉(zhuǎn)變成單相直流電源，然后采用SPffM方式逆變成O?400V的所述單相交流可調(diào)電源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源，其特征在于，所述電工式調(diào)壓器的額定功率為20kVA，所述隔離變壓器的額定功率為20kVA，所述電工式調(diào)壓器的輸出電壓為O?400V可調(diào)電壓；所述電工式調(diào)壓器的輸出電壓通過所述隔離變壓器降壓變成電壓為O?40V、負(fù)載能力為500A、調(diào)節(jié)細(xì)度為0.1V的電工式電源。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源，其特征在于，所述寬范圍電壓源的輸出方式為三種:(I)所述功率電力電子電源獨立輸出，此時輸出電壓為O?400V、輸出電流為500A ; (2)所述電工式電源獨立輸出，此時輸出電壓為O?40V、輸出電流500A ;(3)所述功率電力電子電源與所述電工式電源混合輸出，此時最大輸出電壓為440V、輸出電流為500A。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源，其特征在于，所述寬范圍電壓源在輸出電壓或功率小于等于額定電壓或功率的10%時，由所述電工式電源為主輸出；所述寬范圍電壓源在輸出電壓或功率大于額定電壓或功率的10%時，由所述功率電力電子電源為主輸出，所述電工式電源為輔助輸出。
【專利摘要】本實用新型公開了一種功率電力電子電源與電工式電源串聯(lián)的寬范圍電壓源，包括功率電力電子電源、電工式電源，所述功率電力電子電源與所述電工式電源串聯(lián)，其特征在于，所述寬范圍電壓源的輸入端連接三相交流電源，所述寬范圍電壓源的輸出端輸出單相交流可調(diào)電源；所述電工式電源包括電工式調(diào)壓器、隔離變壓器，所述電工式調(diào)壓器與所述隔離變壓器相串聯(lián)，所述電工式調(diào)壓器的輸出端與所述隔離變壓器的輸入端相連接，所述電工式調(diào)壓器的輸入端與所述三相交流電源相連接。本實用新型有效解決了單相大功率電源對供電系統(tǒng)三相供電不平衡造成的保護(hù)性關(guān)斷問題，提高了電源利用率，同時提高了整個電源電壓調(diào)節(jié)范圍，保證了整個電壓段的調(diào)節(jié)細(xì)度和電源質(zhì)量。
【IPC分類】H02M5/02, H02M5/00, H02M5/44, H02M1/12
【公開號】CN204858985
【申請?zhí)枴緾N201520595357
【發(fā)明人】楊世海, 徐敏銳, 黃奇峰, 王忠東, 盧樹峰, 陳銘明, 趙雙雙, 李志新, 陳剛, 吳橋, 孫軍, 徐燦
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院, 武漢磐電科技有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月7日