专利名称：一种电力元件测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力元件测试装置，属测试技术领域。
技术背景高压电力系统用的元器件产品进出口发展迅猛，因出入口国度和到岸地的不同， 其检验检测方法的额定条件也有较大差别。尤其是高压电力系统用的元器件产品的检测， 因国别的不同而电力系统的频率也有可能不同，如我国的电源的频率是50Hz，国外大部 分是60Hz，但还有部分特殊要求的频率是16. 5Hz与400Hz ；这样宽的频率范围，就目前的电 力元件测试装置来看，还没有能够满足对频率大范围调节的测试装置。为满足其电力元件测试对频率、电流、电压调节的要求，目前普遍采用的方式是用 不同转速的电动机来驱动特定频率的发电机，外加变压器来实现。缺点是检测装置的组成 庞大，运行成本高，而且损耗大，效率低下；此外，电压稳定性与频率的准确性、电流的可控 性都比较低，很难满足被测对象按标准施加高精度的额定参量来测试的要求
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有电力元件测试装置的上述不足，提供一种结构简 单、可满足不同被测对象的测试要求的电力元件测试装置。实现本实用新型目的的电力元件测试装置由变频器、中间变压器、传感器、扩容补 偿器和测试/操控计算机构成，其中，变频器的输出端与中间变压器的初级相接，中间变压 器的次级与扩容补偿器和传感器的输入端相接构成本装置的输出端，传感器的输出端与变 频器的信号输入端子相连接，测试/操控计算机与变频器的通讯接口相连接。本电力元件测试装置的工作原理如下工作时变频器的输入端连接交流供电电源，被测试的电力元件与本装置的输出端 相连接。交流供电电源通过变频器实现交直交变换，被测试的电力元件所要求的频率、电 流、电压等参数由测试/操控计算机进行设定后输给变频器，使测试装置的变频器的逆变 输出按照设定的频率、电流、电压输给中间变压器的初级，并通过中间变压器的次级输出施 加给被测试的电力元件。所述的中间变压器采用适配于变频器功率容量初次级变比可调的 变压器，以保证本装置的输出预先初步达到检测需求的电压等级和功率等级范围。所述的 扩容补偿器可由电容器串并联组成，其作用是当被测试的电力元件的功率接近变频器与中 间变压器的功率容量时，可通过对中间变压器的次级进行分组投切电容器进行功率因数补 偿。扩容补偿器也可以采用SVC或者SVG方式进行快速灵活的补偿。电力元件测试时的各 电参量状态由传感器进行监测，所监测到的各项指标数据由测试/操控计算机进行存储、 分析并将测试结果打印输出。与现有技术相比，本电力元件测试装置具有以下优点1.功能强大，通用性好，实现了频率、电流、电压、功率容量的可调和定频调压、定 压调频或变频恒流与变频恒压与电压波形函数合成等功能。可完成不同国别的电力元件的测试，且能满足对被测对象按照需要的标准施加高精度额定参量进行测试的要求。适用于 下列项目的测试1)，电力变压器的空载损耗、负载损耗以及温升与阻抗电压、短路阻抗的试验、感 应耐压试验、外施耐压试验；2)，交流电动机的损耗、温升与叠频试验；3)，高压熔断器的容性开断试验；4)，高压隔离开关、高压断路器的开断试验、关合试验以及遮断容量试验；5)，高压开关柜的短时耐受电流、峰值耐受电流和开断试验与关合试验以及相近 用途的试验。2.结构简单，无需通过电动机来驱动特定频率发电机，制造和使用成本低。下面结合实施例对本实用新型的内容作更进一步的说明。
图1为本电力元件测试装置的结构示意图图2为熔断器的小容性电流开断试验回路原理图图3为熔断器的额定容性电流开断试验回路图4为熔断器的放电开断试验回路接线图图5为隔离器的母线转换电流开断关合试验回路A原理图图6为隔离器的母线转换电流开断关合试验回路B原理图图7为变压器外施耐压试验原理图图8为初级为Δ接法的变压器的空载损耗与空载电流试验原理图图9为初级为Y接法的变压器的空载损耗与空载电流试验原理图图10为变压器的短路阻抗与阻抗电压试验原理图
具体实施方式
参见图1，本电力元件测试装置由变频器1、中间变压器2、传感器3、扩容补偿器5 和测试/操控计算机6成，其中，变频器1的输出端与中间变压器2的初级相接；中间变压 器2的次级与扩容补偿器5和传感器3相接，并做为本装置的输出端，传感器3的输出端与 变频器1的信号输入端子相连接，测试/操控计算机6与变频器1的通讯接口相连接。工作时变频器1的输入端连接交流供电电源，被试电力元件4与本装置的输出端 相连接，通过测试/操控计算机6输入被测试的电力元件所要求的频率、电流、电压等参数。 启动本装置，交流供电电源通过变频器1实现交直交变换，按照设定的频率、电流、电压进 行输出并施加给被测试的电力元件4开始测试。测试时的各电参量状态由传感器3进行监 测，所监测到的各项指标数据反馈到测试/操控计算机6进行存储、分析并控制变频器1实 现对电力元件4的测试。所述的测试/操控计算机6的主要作用是，完成变频器输出所需要的输出特性的 设定操作、控制变频器1内部的控制板以实现其输出，并将测试结果打印输出。所述的传感器3由电压传感器和电流传感器所组成，对测试时的交流输出电参量 状态进行监测；并将监测到的结果输入到变频器1实现输出参数的反�。淦灯靼呀邮盏降慕涣魇涑龅绮瘟坑氚凑赵は壬瓒ǖ淖刺瘟拷蟹治鲇爰扑悖杀淦灯髂诓康目刂瓢宸� 出SPWM的调制信号控制变频器的功率逆变单元逆变出需要的三相交流电。所述的中间变压器2采用适配于通用变频器输出端电压等级与功率等级的变压 器，中间变压器2的初次级均有分接头，其输入输出之间的变比可调，以期初步达到测试需 求的电压等级。精确的电压输出是通过变频器1内部的控制板将传感器反馈回来的数据进 行进行比较、分析，并据此由变频器1内部的控制板发出开关指令对逆变器进行占空比控 制来实现调节的，电流大小的控制同样是通过变频器1内部的控制板来控制，从而实现中 间变压器2输出的电源、电流、频率的闭环控制。所述的扩容补偿器5由电容器串并联组成，其作用是当被测试的电力元件4的功 率接近测试装置的变频器1与中间变压器2的功率容量时，则可通过对中间变压器2的次 级进行分组投切电容器进行扩容补偿，在视在功率不变的情况下，增大功率因数，增加有功 功率的输出以达到测试装置输出的功率能够满足测试元件4的需求。所述的扩容补偿器5 并不仅限于采用电容器来担任，也可以采用公知的SVC或公知的SVG进行快速灵活补偿。图2至图10是部分电力元件测试的参考原理图。具体测试某种元件时，还需要按 照相应的标准要求连接好相应的辅助测试仪器。图2与图3分别给出的是熔断器的小容性电流开断试验回路原理图与额定容性电 流开断试验回路原理图。图中的G为本实用新型，F为试验熔断器，S为开关，Cr为产生试 验电流的电容器，Cp为相当于故障熔断器并联的电容器。图4给出的是熔断器的放电开断试验回路接线图原理图。图中的G为本实用新型， F为试验熔断器，S为开关，O1为电压测试，O2为电流测试，C为电容器，K为点火球隙，R为 限电阻，D为整流器。图5与图6给出的是隔离器的母线转换电流开断关合试验回路A原理图与母线转 换电流开断关合试验回路B原理图。图中的G为本实用新型，S为被试隔离器，Ubt为试验 电压表，Ibt为额定母线转换电流，Zbt为阻抗。图7给出的是变压器外施耐压试验原理图，图中的G为本实用新型，A为电流表， Bs为试验变压器，CT为电流互感器，V1, V2为电压表。Q为球隙，R1为保护电阻，R2为阻尼 电阻，C2, C1为分压电容器，Cx为试品，r为放电电阻，Vf为峰值电压表。图8与图9分别给出的是初级为Δ接法与初级为Y接法的变压器的空载损耗与空 载电流试验原理图，图中的G为本实用新型，B为试验变压器。图10给出的是变压器的短路阻抗与阻抗电压试验原理图，图中的G为本实用新 型，B为试验变压器。图2 图10的测试过程及工作原理均为公知技术，这里不再赘述。
权利要求一种电力元件测试装置，其特征是所述的测试装置由变频器、中间变压器、传感器、扩容补偿器和测试/操控计算机构成，其中，变频器的输出端与中间变压器的初级相接，中间变压器的次级与扩容补偿器和传感器的输入端相接构成本装置的输出端，传感器的输出端与变频器的信号输入端子相连接，测试/操控计算机与变频器的通讯接口相连接。
专利摘要一种电力元件测试装置，属测试技术领域。由变频器、中间变压器、传感器、扩容补偿器和测试/操控计算机构成，其中，变频器的输出端与中间变压器的初级相接，中间变压器的次级与扩容补偿器和传感器的输入端相接构成本装置的输出端，传感器的输出端与变频器的信号输入端子相连接，测试/操控计算机与变频器的通讯接口相连接。结构简单、通用性强，可满足不同国别对被测对象按标准施加高精度的额定参量测试的要求。
文档编号G01R31/327GK201673220SQ20102018414
公开日2010年12月15日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者吴加林 申请人:吴加林
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
