專利名稱：一套中壓大功率變流器出廠例行功率考核試驗平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及變流器，特別是一種中壓大功率變流器出廠例行功率考核試驗
T D ο
背景技術(shù)：
電力變流器是一種基于功率半導(dǎo)體的電力設(shè)備，通過控制電力半導(dǎo)體器件的通斷來改變電壓、電流、頻率和(或)電源相數(shù)中一個或幾個參數(shù)的電能控制設(shè)備。把工頻交流電(50Hz或60Hz)變換成各種頻率的交流電源進行輸出，以實現(xiàn)對電機變速運行的控制，其中控制系統(tǒng)完成對主電路的變流控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平波和濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。隨著高壓大功率電力變流器件的廣泛應(yīng)用，中壓大功率變流器在高壓輸電、工業(yè)傳動、工業(yè)變流等領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣，其種類也越來越多。目前行業(yè)中10兆瓦級的中壓大功率變流器已經(jīng)很常見。變流器出廠例行功率考核分為電流功率考核和電壓功率考核兩項內(nèi)容。電流功率考核主要是對變流器的主電路通一定時間的大電流(一般是額定電流)，用以驗證變流器(特別是大功率變流器)在通以大電流工作情況下的電流輸出是否穩(wěn)定以及溫升情況是否穩(wěn)定。電壓功率考核主要是對變流器的主電路通一定時間的高電壓(一般是額定電壓)，用以驗證變流器(特別是大功率變流器)在通以高電壓工作情況下變流器各功率部件的耐受電壓能力，以及產(chǎn)品內(nèi)部各部件間的電氣絕緣性能等。為了確保產(chǎn)品出廠后質(zhì)量和性能的穩(wěn)定，制造商一般都需要對變流器進行一定時間的電流和電壓功率考核測試；而市場上針對變流器的例行功率考核測試系統(tǒng)的搭建方式卻不盡相同。究其根源，很大一部分原因是由于變流器功率考核測試耗電功率大(有的甚至與變流器的額定功率等大)，如果采用阻感負載作為大功率考核負載(有的甚至是滿功率考核)，其發(fā)熱量和電能的浪費可想而知；如果采用背靠背電機對拖回饋負載考核系統(tǒng)，其搭建和維護成本相當?shù)陌嘿F。目前行業(yè)中通用的背靠背對拖電機負載例行功率考核試驗系統(tǒng)(如圖I所示)存在的主要問題是測試系統(tǒng)搭建成本昂貴，檢修和保養(yǎng)復(fù)雜、成本高且通用性差。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種中壓大功率變流器出廠例行功率考核試驗平臺，提高中壓大功率變流器出廠例行功率試驗系統(tǒng)通用性，節(jié)能減排。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種中壓大功率變流器出廠例行功率考核試驗平臺，包括電源，所述電源依次通過調(diào)壓器、整流變壓器與整流電源輸入柜連接，所述整流電源輸入柜連接有兩路輸出，第一路輸出包括第一被試變流器和與第一被試變流器連接的第一阻感負載；第二路輸出包括依次連接的整流電源柜、整流電源輸出串并聯(lián)切換柜、第二被試變流器和第二阻感負載。[0008]作為優(yōu)選方案，所述電源與調(diào)壓器之間接有調(diào)壓器進線柜，所述調(diào)壓器與整流變壓器之間接有第一整流變壓器進線柜，所述調(diào)壓器與第二整流變壓器進線柜并聯(lián)，所述第二整流變壓器進線柜輸入端并接入電源與調(diào)壓器進線柜之間，所述第二整流變壓器進線柜輸出端并接入第一整流變壓器進線柜與整流變壓器之間。作為優(yōu)選方案，所述整流電源輸入柜與第一被試變流器之間接有電感；所述整流電源柜與第二被試變流器接有整流電源輸出串并聯(lián)切換柜。作為優(yōu)選方案，所述第一阻感負載為高阻抗小電流交流負載；所述第二阻感負載為微阻抗大電流交流負載。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所具有的有益效果為本實用新型根據(jù)變流器的工作特性和考核要求，在保證測試質(zhì)量、提升測試效率、節(jié)約設(shè)備投入成本的前提下，提高了試驗系統(tǒng)通用性、節(jié)能減排、降低了安全隱患；本實用新型的中壓大功率變流器出廠例行功率考核試驗平臺基本上可以滿足所有兩電平和三電平中壓大功率變流器的出廠例行功率考核測試需求，同樣也能滿足逆變器的出廠例行功率考核測試需求。

圖I為現(xiàn)有的背靠背電機對拖負載試驗考核系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)示意圖；(a)背靠背電機對拖負載試驗考核系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)不意圖一 ；(b)背靠背電機對拖負載試驗考核系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)示意圖二；圖2為本實用新型一實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型一實施例整流電源柜電路原理圖；圖4為本實用新型一實施例整流電源輸出串并聯(lián)切換柜電路原理圖；圖5為本實用新型一實施例第一路輸出拓撲結(jié)構(gòu)簡圖；圖6為本實用新型一實施例第二路輸出拓撲結(jié)構(gòu)簡圖；圖7為本實用新型一實施例高壓三相交流電源系統(tǒng)電路原理圖；圖8為本實用新型一實施例網(wǎng)壓輸入線路原理圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型一實施例包括電源，所述電源依次通過調(diào)壓器、整流變壓器與整流電源輸入柜連接，所述整流電源輸入柜連接有兩路輸出，第一路輸出包括第一被試變流器和與第一被試變流器連接的第一阻感負載；第二路輸出包括依次連接的整流電源柜、整流電源輸出串并聯(lián)切換柜、第二被試變流器和第二阻感負載。所述電源與調(diào)壓器之間接有調(diào)壓器進線柜，所述調(diào)壓器與整流變壓器之間接有第一整流變壓器進線柜，所述調(diào)壓器與第二整流變壓器進線柜并聯(lián)，所述第二整流變壓器進線柜輸入端并接入電源與調(diào)壓器進線柜之間，所述第二整流變壓器進線柜輸出端并接入第一整流變壓器進線柜與整流變壓器之間。調(diào)壓器進線柜、第一整流變壓器進線柜、第二整流變壓器進線柜均為市售的高壓電器柜。第二整流變壓器進線柜為整流變壓器IOKV進線柜。所述整流電源輸入柜與第一被試變流器之間依次接有電感、電源輸出接線柜，第一被試變流器與第一阻感負載、第二被試變流器與第二阻感負載之間均接有負載接線柜；整流電源輸出串并聯(lián)切換柜、第二被試變流器之間接有電源輸出接線柜。所述第一阻感負載為高阻抗小電流交流負載；所述第二阻感負載為微阻抗大電流交流負載。本實用新型的整流電源柜電路原理圖如圖3所示，整流電源柜內(nèi)固定有兩個結(jié)構(gòu)相同的整流模塊；所述整流模塊包括一個保護模塊和一個三相整流橋，所述整流變壓器的輸出端通過接觸器與三相整流橋連接；所述保護模塊 包括熔斷器和三個星形連接的壓敏電阻，所述熔斷器接入接觸器與三相整流橋之間，所述三個星形連接的壓敏電阻并接入熔斷器與三相整流橋之間。圖4為整流電源輸出串并聯(lián)切換柜電路原理圖。輸出串并聯(lián)切換柜還進行了并聯(lián)輸出工況下的電感(L91)均流設(shè)計以及安全放電設(shè)計(3KM11、3KM12)。如圖5所示，本實用新型第一路輸出電網(wǎng)電源(3AC10KV)輸出經(jīng)由第二整流變壓器進線柜(G4)直接輸入到整流變壓器(TM2)，再通過整流電源輸入柜(AR1)、進線電感柜(L)進行相繼處理后經(jīng)由電源輸出接線柜(DJX3)向被試變流器(DUT)提供三相3A3300V、3AC4160V兩個檔位的固定工頻交流電，阻感負載(RL2)為被試變流器(DUT)的高阻抗小電流交流負載。如圖6所示，本實用新型第二路輸出電網(wǎng)電源(3AC10KV)經(jīng)由調(diào)壓器IOKV進線柜(G5)進入調(diào)壓器(TMl)進行調(diào)壓處理后，再通過第一整流變壓器進線柜(G6)、整流變壓器(TM2 )、整流電源輸入柜(ARl)、整流電源柜(AR2 )、整流電源輸出串并聯(lián)切換柜(AR3 )、進行相繼處理后經(jīng)由電源輸出接線柜(DJXl)向被試變流器(DUT)提供DC40 5600V的12脈波2電平可調(diào)直流電源或DC80 11200V的6脈波3電平可調(diào)直流電，阻感負載(RLl)為被試變流器(DUT)的微阻抗大電流交流負載。如圖7所示，本實用新型高壓三相交流電源系統(tǒng)(的變壓器TM2采用一臺油冷式變壓器。變壓器輸入端通過整流變壓器IOKV進線柜(G4)直接引入電網(wǎng)3AC10KV電源(同時通過調(diào)壓器IOKV進線柜G5和整流變壓器進線柜G6將調(diào)壓器TMl的輸入輸出進行切斷)，變壓器TM2變?yōu)轭~定輸出為3AC3300V、3AC4160V兩檔的固定交流電，然后輸入到整流變壓器輸出檔位切換柜(ARl)實現(xiàn)3AC3300V、3AC4160V兩個檔位交流電壓的輸出。如圖8所示，本實用新型網(wǎng)壓輸入線路包括IOKV高壓進線柜G1、整流變壓器IOKV進線柜G4、調(diào)壓器進線柜G5和整流變壓器進線柜G6。
權(quán)利要求1.一種中壓大功率變流器出廠例行功率考核試驗平臺，包括電源，其特征在于，所述電源依次通過調(diào)壓器、整流變壓器與整流電源輸入柜連接，所述整流電源輸入柜連接有兩路輸出，第一路輸出包括第一被試變流器和與第一被試變流器連接的第一阻感負載；第二路輸出包括依次連接的整流電源柜、第二被試變流器和第二阻感負載。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中壓大功率變流器出廠例行功率考核試驗平臺，其特征在于，所述電源與調(diào)壓器之間接有調(diào)壓器進線柜，所述調(diào)壓器與整流變壓器之間接有第一整流變壓器進線柜，所述調(diào)壓器與第二整流變壓器進線柜并聯(lián)，所述第二整流變壓器進線柜輸入端并接入電源與調(diào)壓器進線柜之間，所述第二整流變壓器進線柜輸出端并接入第一整流變壓器進線柜與整流變壓器之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中壓大功率變流器出廠例行功率考核試驗平臺，其特征在于，所述整流電源輸入柜與第一被試變流器之間接有電感；所述整流電源柜與第二被試變流器接有整流電源輸出串并聯(lián)切換柜。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的中壓大功率變流器出廠例行功率考核試驗平臺，其特征在于，所述第一阻感負載為高阻抗小電流交流負載；所述第二阻感負載為微阻抗大電流交流 負載。
專利摘要本實用新型公開了一種中壓大功率變流器出廠例行功率考核試驗平臺，包括電源，所述電源依次通過調(diào)壓器、整流變壓器與整流電源輸入柜連接，所述整流電源輸入柜連接有兩路輸出，第一路輸出包括第一被試變流器和與第一被試變流器連接的第一阻感負載；第二路輸出包括依次連接的整流電源柜、第二被試變流器和第二阻感負載；本實用新型的中壓大功率變流器出廠例行功率考核試驗平臺基本上可以滿足所有3AC3300V及3AC4160兩個電壓等級兩電平和三電平中壓大功率變流器的出廠例行功率考核測試需求，同樣也能滿足逆變器的出廠例行功率考核測試需求。
文檔編號G01R31/00GK202794404SQ20122048894
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月24日
發(fā)明者余志濤, 李濤, 賓彬, 屈宏濤, 蘇建輝, 彭真, 黃進一, 周洪亮 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司