專利名稱：一套低壓中功率電力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，特別是一種低壓中功率電力變流器出廠例行功率考核試驗平臺。
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。隨著我國變流技術(shù)的飛速發(fā)展，變流器在高壓輸電、工業(yè)變傳動、電力牽引等領(lǐng)域的應(yīng)用普及率已經(jīng)越來越廣；其種類越來越多，功率也越來越大，目前行業(yè)中兆瓦級的變流器已經(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1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，提供一種低壓中功率電力變流器出廠例行功率考核試驗平臺，提高測試系統(tǒng)的通用性，從而節(jié)約成本。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種低壓中功率電力變流器出廠例行功率考核試驗平臺，包括電源和與電源連接的調(diào)壓器，所述調(diào)壓器連接有三路輸出，第一路輸出包括依次連接的低壓大電流變壓器、第一被試變流器、分流器；第二路輸出和第三路輸出共用依次連接的整流變壓器、整流變壓器檔位切換柜；所述第二路輸出還包括依次連接的第二被試變流器、第一阻感負載；所述第三路輸出還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、直流高速開關(guān)柜、第三被試變流器、第二阻感負載；所述第一路輸出的低壓大電流變壓器并接入調(diào)壓器和整流電源輸入輸出柜之間；所述第二被試變流器、所述整流電源柜均與所述整流變壓器檔位切換柜連接。作為優(yōu)選方案，所述分流器為微阻抗大電流直流負載；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。作為優(yōu)選方案，所述第二被試變流器與第一阻感負載之間、第三被試變流器與第二阻感負載之間均接有負載接線柜。作為優(yōu)選方案，所述整流變壓器每相有四個出頭；所述整流變壓器檔位切換柜內(nèi)集成有兩個結(jié)構(gòu)相同的檔位切換模塊，每個檔位切換模塊包括四個接觸器，每個接觸器包括三個觸點，每個接觸器的三個觸點分別接到整流變壓器每相的一個出頭上。作為優(yōu)選方案，所述整流電源柜內(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。作為優(yōu)選方案，所述整流電源輸出串并聯(lián)切換柜包括接觸器，所述接觸器的第一觸點接入所述第一整流模塊的第一輸出端與第二整流模塊的第一輸出端之間；所述接觸器的第二觸點接入第一整流模塊的第二輸出端與第二整流模塊的第一輸出端之間；所述接觸器的第三觸點接入第一整流模塊的第二輸出端第二整流模塊的第二輸出端之間與現(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、提升測試效率的前提下，提高了測試系統(tǒng)的通用性，本實用新型的低壓中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低壓中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，節(jié)約了設(shè)備投入成本。

圖1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第一路輸出拓撲結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實用新型一實施例第二路輸出拓撲結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實用新型一實施例第三路輸出拓撲結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖4所示電網(wǎng)供電系統(tǒng)電路原理圖；圖7為本實用新型一實施例整流變壓器檔位切換柜電路原理圖；圖8為本實用新型一實施例整流電源柜電路原理圖；圖9為本實用新型一實施例整流電源輸出串并聯(lián)切換柜、直流高速開關(guān)柜電路原理圖。
具體實施方式
如圖2 圖5所示，本實用新型一實施例包括電源和與電源連接的調(diào)壓器，所述調(diào)壓器連接有三路輸出，第一路輸出包括依次連接的低壓大電流變壓器、第一被試變流器、分流器；第二路輸出和第三路輸出共用依次連接的整流電源輸入輸出柜、整流變壓器、整流變壓器檔位切換柜；所述第二路輸出還包括依次連接的第二被試變流器、第一阻感負載；所述第三路輸出還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、直流高速開關(guān)柜、第三被試變流器、第二阻感負載；所述第一路輸出的低壓大電流變壓器并接入調(diào)壓器和整流電源輸入輸出柜之間；所述第二被試變流器、所述整流電源柜均與所述整流變壓器檔位切換柜連接。所述分流器為微阻抗大電流直流負載；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。所述第二被試變流器與第一阻感負載之間、第三被試變流器與第二阻感負載之間均接有負載接線柜；所述低壓大電流變壓器與第一被試變流器之間、變壓器檔位切換柜與第二被試變流器之間、直流高速開關(guān)柜與第三被試變流器之間均接有電源輸出接線柜。如圖3所示，第一路輸出(變流器整流系統(tǒng)低壓大電流功率考核)經(jīng)調(diào)壓器(TMl)調(diào)壓后供給低壓大電流變壓器(TM2)進行降壓后經(jīng)由電源輸出接線柜(DJXl)向被試變流器(DUT)提供三相ACO 24V可調(diào)的工頻交流電，分流器(RD)為被試變流器(DUT)的微阻抗大電流直流負載。如圖4所示，第二路輸出(輕載聯(lián)調(diào)功率考核)經(jīng)調(diào)壓器(TMl)調(diào)壓后，再通過整流電源輸入輸出柜(AR1)、整流變壓器(TM2)、變壓器檔位切換柜(AR2)、進行相繼處理后經(jīng)由電源輸出接線柜(DJX4)向被試變流器(DUT)提供三相3AC20 400V、3AC20 600V、3AC20 700V、3AC40 1500V四個檔位的可調(diào)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5所示，第三路輸出(變流器主電路電流功率考核)經(jīng)調(diào)壓器(TMl)調(diào)壓后，再通過整流電源輸入輸出柜(AR1)、整流變壓器(TM2)、變壓器檔位切換柜(AR2)、整流電源柜(AR3 )、整流電源輸出串并聯(lián)切換柜(AR4 )、直流高速開關(guān)柜(AR5 )進行相繼處理后經(jīng)由電源輸出接線柜(DJX2)向被試變流器(DUT)提供DC40 2000V的12脈波可調(diào)直流電源或DC80 4000V的6脈波可調(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6所示，第二路輸出的高壓三相交流電源主要由依次連接的整流變壓器、整流變壓器檔位切換柜、接線柜連接組成。第三路輸出的高壓直流電源包括依次連接的整流變壓器、整流變壓器檔位切換柜、整流電源柜、整流電源串并聯(lián)切換柜、直流高速開關(guān)柜、電源輸出接線柜。如圖7所示，所述整流變壓器每相有四個出頭；所述整流變壓器檔位切換柜內(nèi)集成有兩個結(jié)構(gòu)相同的檔位切換模塊，每個檔位切換模塊包括四個接觸器，每個接觸器包括三個觸點，每個接觸器的三個觸點分別接到整流變壓器每相的一個出頭上。如圖8所示，所述整流電源柜內(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。如圖9所示，所述整流電源輸出串并聯(lián)切換柜包括接觸器，所述接觸器的第一觸點接入所述第一整流模塊的第一輸出端與第二整流模塊的第一輸出端之間；所述接觸器的第二觸點接入第一整流模塊的第二輸出端與第二整流模塊的第一輸出端之間；所述接觸器的第三觸點接入第一整流模塊的第二輸出端第二整流模塊的第二輸出端之間。直流高速開關(guān)柜可實現(xiàn)對被試品充電及放電的功能以及被試品異常工作情況下的直流電源輸出高速切斷功能，直流高速開關(guān)柜還具有撬棒快速放電和系統(tǒng)安全放電功能
坐寸ο將出廠功率考核的整流系統(tǒng)低壓大電流功率考核、主電路大電流功率考核和輕載聯(lián)調(diào)功率考核(高壓小電流功率考核)三個部分的試驗資源需求集成到一套系統(tǒng)之中，優(yōu)點如下首先，部分關(guān)鍵部件的共同利用，節(jié)約了總體設(shè)備的投入成本；其次，系統(tǒng)的集成度高，在滿足各種試驗?zāi)芰π枨蟮那闆r下，設(shè)備的總體積自然也會下降，這樣也就可以節(jié)約出不少的試驗空間；相對背靠背電機對拖試驗平臺，本實用新型在滿足同樣出廠試驗?zāi)芰π枨蟮那闆r下，無論是成本，還是占地面積，都得到了數(shù)量級的降低；與此同時，其通用性還得到了數(shù)量級的提高。
權(quán)利要求1.一套低壓中功率電力變流器出廠例行功率考核試驗平臺，包括電源和與電源連接的調(diào)壓器，其特征在于，所述調(diào)壓器連接有三路輸出，第一路輸出包括依次連接的低壓大電流變壓器、第一被試變流器、分流器；第二路輸出和第三路輸出共用依次連接的整流變壓器、整流變壓器檔位切換柜；所述第二路輸出還包括依次連接的第二被試變流器、第一阻感負載；所述第三路輸出還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、直流高速開關(guān)柜、第三被試變流器、第二阻感負載；所述第一路輸出的低壓大電流變壓器并接入調(diào)壓器和整流電源輸入輸出柜之間；所述第二被試變流器、所述整流電源柜均與所述整流變壓器檔位切換柜連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓中功率電力變流器出廠例行功率考核試驗平臺，其特征在于，所述分流器為微阻抗大電流直流負載；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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓中功率電力變流器出廠例行功率考核試驗平臺，其特征在于，所述第二被試變流器與第一阻感負載之間、第三被試變流器與第二阻感負載之間均接有負載接線柜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓中功率電力變流器出廠例行功率考核試驗平臺，其特征在于，所述整流變壓器每相有四個出頭；所述整流變壓器檔位切換柜內(nèi)集成有兩個結(jié)構(gòu)相同的檔位切換模塊，每個檔位切換模塊包括四個接觸器，每個接觸器包括三個觸點，每個接觸器的三個觸點分別接到整流變壓器每相的一個出頭上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的低壓中功率電力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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低壓中功率電力變流器出廠例行功率考核試驗平臺，其特征在于，所述整流電源輸出串并聯(lián)切換柜包括接觸器，所述接觸器的第一觸點接入所述第一整流模塊的第一輸出端與第二整流模塊的第一輸出端之間；所述接觸器的第二觸點接入第一整流模塊的第二輸出端與第二整流模塊的第一輸出端之間；所述接觸器的第三觸點接入第一整流模塊的第二輸出端與第二整流模塊的第二輸出端之間。
專利摘要本實用新型公開了一種低壓中功率電力變流器出廠例行功率考核試驗平臺,包括電源和與電源連接的調(diào)壓器，所述調(diào)壓器連接有三路輸出，第一路輸出包括依次連接的低壓大電流變壓器、第一被試變流器、分流器；第二路輸出和第三路輸出共用依次連接的整流變壓器、整流變壓器檔位切換柜；所述第二路輸出還包括依次連接的第二被試變流器、第一阻感負載；所述第三路輸出還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、直流高速開關(guān)柜、第三被試變流器、第二阻感負載；所述第一路輸出的低壓大電流變壓器并接入調(diào)壓器和整流電源輸入輸出柜之間。本實用新型在保證測試質(zhì)量、提升測試效率的前提下，提高了測試系統(tǒng)的通用性。
文檔編號G01R31/00GK202837434SQ201220489060
公開日2013年3月27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, 易衛(wèi)華, 武松劍, 陳志漫, 賓彬, 周洪亮, 屈宏濤, 陳安平 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司