[发明专利]大功率可调直流电源装置

说明书

本发明公开了一种可调直流电源装置，所述整流变压器原边绕组采用5级抽头，通过将原边绕组接为三角形接法或星形接法，使副边输出电压即整流器的输入电压达到10级无载调压。副边有两个绕组，分别为三角形和星形连接(相位差为30°)，分两路输出至整流器。所述的整流器由两组6脉波整流桥组成，通过改变其输出端的连接方式，使其具有串联和并联两种工作模式，结合整流变压器10级调压，可实现DC0‑1000V的电源输出。本发明具有多种电压调节方式，能够输出DC0‑1000V的宽范围的额定电压，为多种直流电机及直流电力电子设备提供稳定可靠的供电电源；输入输出电压的调节精度高，且能够极大提高电源装置电源输入侧的功率因数，降低输出电压的纹波系数。

技术领域

本发明属于电源技术领域，特别涉及一种大功率工频整流电源技术领域，具体是指一种大功率可调直流电源。

背景技术

随着电力电子技术的快速发展，电力电子设备已融入到人们的工作、生活中，而所有电子设备都要有可靠的电源系统。在中压大功率领域，工频整流电源具有对供电环境适应能力强、抗冲击负载能力强、可靠性高等优点，在各领域应用较为广泛。

目前，实际运用的中压大功率工频整流电源基本采用以下三种方式：一、采用二极管整流，输出电压不可控，输入电流谐波大、功率因数低；二、采用IGBT脉宽调制，虽实现了输出电压的可控和功率因数的提高，但设备成本很高、可靠性低、控制回路复杂；三、采用可控硅移相控制，虽实现了输出电压可控，但随着移相脉冲的后移，其功率因数也会变得越来越差。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种可调直流电源装置，其特点是：电源装置的额定输出电压为DC0-1kV连续可调节；电源装置具有多种电压调节方式，实现输出电压的连续调节；电源装置能够在全功率范围内，降低输出电压的纹波系数，提高输入电源的功率因数；电源装置结构简单，运行可靠，抗干扰能力强，能够很好的满足各种直流负荷对直流电源的需求。

本发明的主要技术方案是：一种可调直流电源装置，包括输入开关柜、整流变压器、整流器及其控制系统、直流滤波器、纯水冷却器、输出直流柜等。其特征在于，所述可调直流电源装置的输入电压为AC10.5kV，输出电压范围为DC0-1kV；所述输入开关柜能够控制AC10.5kV电源的投入或切除，并提供对整流变压器、整流器及后端用电设备的保护功能；所述整流变压器从输入开关柜接入AC10.5kV交流电源，两个副边分别为三角形和星形连接，分两路输出至整流器，并将AC10.5kV设备与整流器进行隔离；所述的整流器以可控晶闸管为基本元件，组成两组三相六桥全控整流单元，可实现直流电压0-1kV的可调输出；所述直流滤波器由平波电抗器、滤波电容和放电电阻组成，保证装置负载从空载到满载，输出电压纹波系数均不大于2％；所述纯水冷却器采用去离子水封闭内循环和外冷却水热交换的冷却方式，保证整流器工作温度不超要求，并提供设备故障和高温报警功能；所述输出直流柜能够控制直流电压的投入或切除，并提供对后端用电设备的保护功能；所述控制系统由一套晶闸管12脉波触发控制器和一套PLC组成，控制直流电压的调整输出，并具有稳压截流、保护和报警功能。

所述输入开关柜由进线隔离柜和断路器柜拼接组成，柜内安装高压断路器、电流传感器、电压传感器、过电压保护器、零序电流互感器和综合保护装置等设备，该输入开关柜主要用于AC10.5kV电源的投入/切除，实时监测AC10.5kV电压线路上的电压电流信号及其他非电量信号，并能够在异常情况下，自动切除AC10.5kV线路，保护电源装置及前端输电线路。

所述整流变压器的原边绕组采用5级抽头，通过将原边绕组接为三角形接法或星形接法，使副边输出电压即整流器的输入电压达到10级无载调压，根据所需的直流输出电压，选用对应的整流器输入电压，可较大程度上减低整流器的调压范围，即移相脉冲的后移程度，从而极大的降低输出电压的纹波电压，并提高AC10.5kV侧输入电源的功率因数。