[发明专利]一种电力电子型电抗器性能测试装置

说明书

技术领域

本发明属于无功补偿设备测试技术领域，主要涉及一种电力电子型电抗器性能测试装置。

背景技术

串联电抗器作为智能抑制谐波型无功补偿模块的重要组成部分，其电气特性直接影响着无功补偿设备的稳定运行。根据标准GBT1094.6-2011和JB54346-1998的要求，电抗器出厂前与设计核实验证阶段需要进行阻抗测试、 温升测试、过载能力测试、带谐波1.2倍额定电流测试等， 通过以上测试判断所述电抗器是否满足设计指标。

现有技术中对电抗器测试时，大多数采用调压器加一个升流器的方式进行电抗额定电流和电抗率的测试，最主要的测试项目为电感量测试，也就是用伏安法测试电流和电压，通过不同仪器仪表的组合连接完成，需要使用三相调压器、电压表、电流表等进行测试，这种测试平台只能在工频下进行电抗器的额定电流的测试，电压和电流需要统计出来，并进行相关后期数据处理得到电抗值。对于电抗器的损耗测试，需要使用专用的电能质量测试仪表进行测试，并且无法模拟实际现场运行时的带谐波时电抗器损耗测试。温升测试，需要额外使用温度测试仪表，进行温度测试。因此相关测试的连贯性差，效率低。针对现场谐波较大的场合，所使用的抑制谐波型无功补偿模块要求其能够承受一定的谐波能力，电抗器相关标准要求串联电抗器要求能够承受35%以内的谐波电流，并能长期稳定运行，满足电抗器温升要求。现有技术均是在工频下的测试，无法真正模拟现场实际情况，无法做到电抗器的出厂满负载带谐波测试。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提出了一种电力电子型电抗器性能测试装置,以克服现有电抗器测试繁琐以及无法进行模拟现场带谐波情况下温升和损耗测试的缺点。

本发明提供的技术方案为：

一种电力电子型电抗器性能测试装置，其特征在于，包括软启动模块、LCL滤波模块、整流模块、储能模块、逆变模块、测量模块和控制单元模块；

所述软启动模块、LCL滤波模块、整流模块、储能模块、逆变模块顺次连接，软启动模块的输入端与外部电源连接，逆变模块输出端与被测电抗器连接，所述测量模块、软启动模块及逆变模块分别与控制单元模块连接，由测量模块向控制单元模块反馈传感器信号，控制单元模块控制软启动模块和驱动逆变模块；所述测量模块包括信号处理单元和分别与信号处理单元连接的外部电源电压与电流传感器、储能单元输出电压传感器、逆变模块输出电压与电流传感器以及监测被测电抗器温度的多路温度传感器。

在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：

所述的软启动模块包括设置在各相线上的软启动单元，所述软启动单元包括软启动微型开关(Ka1、Kb1、Kc1)、软启动电阻(Ras、Rbs、Rcs)和功率可控开关(Ka2、Kb2、Kc2)；所述软启动微型开关与软启动电阻串联后，功率可控开关并接在软启动微型开关和软启动电阻串联电路的两端。软启动微型开关和软启动电阻串联在一起，在测试前，给整流模块后侧的储能模块进行预充电，降低整流模块充电对电网的冲击，功率可控开关闭合，则软启动开关断开。

所述软启动微型开关(Ka1、Kb1、Kc1)为额定电流低于10A的接触器或继电器，外部电源为单相时为单相接触器或一个继电器，三相时为三相继电器或三个接触器。所述软启动电阻(Ras、Rbs、Rcs)为铝壳功率电阻、玻璃釉功率电阻或者金属膜功率电阻，所述功率可控开关(Ka2、Kb2、Kc2)用于正常测试时给整流模块后侧的储能模块供电，需采用大功率的继电器、磁保持继电器、接触器或带电动操作机构的塑壳断路器等。

所述LCL滤波模块包括设置在各相线上的LCL滤波单元，所述LCL滤波单元包括网侧电感(Lsa、Lsb、Lsc)、滤波电容(Cda、Cdb、Cdc)、阻尼电阻(Rda、Rdb、Rdc)以及整流侧电感(Lra、Lrb、Lrc)，所述网侧电感与软启动模块的输出端连接，整流侧电感与整流模块的输入端连接；所示网侧电感与整流侧电感串联，滤波电容的一端连接在网侧电感与整流侧电感之间的电路上，滤波电容另一端与阻尼电阻的一端连接，所述阻尼电阻的另一端接入外部电源的零线N。

所述整流模块用于将外部电源供应的交流电变换为直流电，直流电可以调节，也可以不进行调节，整流模块可为单相全桥、单相半桥或三相桥式。

作为优选方案：

所述整流模块输出的直流电压设为不可调节时：

若所述外部电源为单相交流电或两相电，则整流模块采用四个二极管组成的单相桥式不可控整流电路；