CN205178893U - 一种用于检测换流变压器谐波损耗的电源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于检测换流变压器谐波损耗的电源装置，所述装置包括：主回路、控制保护模块、预充电模块和电流电压检测模块；所述主回路包括依次连接的空气开关、整流器、直流侧电容器组、逆变器、隔离变压器和滤波器。本实用新型无需安装速度传感器，提高了系统的可靠性，降低了系统的实现成本。

Description

一种用于检测换流变压器谐波损耗的电源装置

技术领域

本实用新型涉及一种电源装置，具体涉及一种用于检测换流变压器谐波损耗的电源装置。

背景技术

特高压换流变压器在出厂试验时，要求测量变压器的负载损耗，由于换流变压器在实际运行过程中承载的运行电流中含有丰富的谐波，试验电源无法模拟换流变压器真实的运行工况，因此IEC61378-2中规定，在试验时仅测量50Hz和200Hz下换流变压器的负载损耗，再依据IEC61378-2中的公式计算出换流变压器的总损耗。随着高压直流输电技术的发展，换流变压器的容量和结构等均发生了变化，IEC61378-2中所提出的公式并不完全适用计算新的换流变压器的负载损耗。

实用新型内容

为克服上述缺陷，本实用新型提供了一种用于换流变压器谐波损耗测量的电源装置，可输出50Hz基波电流或50Hz与100-2500Hz叠加的谐波电流，方便直接测量换流变压器在各次谐波电流下的负载损耗。

为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：

一种用于检测换流变压器谐波损耗的电源装置，所述装置包括：主回路、控制保护模块、预充电模块和电流电压检测模块；所述主回路包括依次连接的空气开关、整流器、直流侧电容器组、逆变器、隔离变压器和滤波器。

所述控制保护模块分别与所述预充电模块、所述电流电压检测模块相连。

所述控制保护模块分别与主回路的整流器和逆变器相连。

所述预充电模块与所述主回路的直流电容器组相连。

所述电流电压检测模块与所述主回路的滤波器的输出相连。

所述控制保护模块采用DSP电路结合FPGA电路实现。

所述主回路中的逆变器采用IGBT功率器件，逆变器驱动模块采用EXB841。

所述电流电压检测模块包括：电流信号采集和电压信号采集。

所述电流信号采集通过含霍尔传感器的LEM模块实现。

所述电压信号采集通过新型AD289J绝缘式高压检测模块来实现。

与最接近的现有技术比，本实用新型的有益效果为：

1、直接测量换流变压器在各次谐波电流下的负载损耗，相比计算公式更为准确。

2、本实用新型提供的电源装置体积较小，方便运输，有利于在现场开展试验。

3、本实用新型提供的电源装置无需安装速度传感器，提高了系统的可靠性，降低了系统的实现成本。

附图说明

图1为电源装置的结构框图。

图2为电源装置的原理图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型提供了一种可用于换流变压器谐波损耗测量的电源装置，如图1所示为整个电源装置各模块的结构框图，该电源装置包括主回路、控制保护模块、预充电模块和电压、电流检测模块，其中主回路包括空气开关、整流器、直流侧电容器组、逆变器、隔离变压器和滤波器。

三相380V交流电源输入主回路，由空气开关控制电源的通断，三相电源经过空气开关后接入整流器，由整流器将三相交流电整流成为直流电，直流电由直流侧电容器组滤波稳压后，通过逆变器输出指定频率的交流电，再经过隔离变压器及滤波器后输出。

以DSP(DigitalSignalProcessing)结合FPGA(Field－ProgrammableGateArray)为核心的控制保护模块，可输出控制信号送入EXB841驱动模块中，以此控制逆变器IGBT功率器件的通断，进而控制逆变器的输出电压、电流以及频率。电压电流检测模块可检测逆变器输出的电压、电流，电流检测通过含霍尔传感器的LEM模块实现，电压检测通过新型AD289J绝缘式高压检测模块实现，采集到的信号反馈回控制保护模块进行运算处理，并控制逆变器做出相应调整。此外，为避免输出过冲，控制保护模块可控制预充电模块实现直流侧电容器组的预充电。

如图2所示为所述控制器的工作原理图。给定电压和电流用于确定逆变器的输出电压、电流。当前输出的电压、电流值由实测的逆变器电压和电流信号经过CLARK变换和PARK变换后计算得到。给定电压作为控制目标与当前实测的输出电压值进行PI运算，得到电压控制指令。给定电流与当前实测的输出电流值进行PI运算，得到电流控制指令。电压和电流控制指令经过解耦运算，并经过PARK反变换后进行SVPWM调制，从而控制逆变器工作，输出指定频率的电压、电流。

需要声明的是，本实用新型内容及具体实施方式意在证明本实用新型所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理启发下，可作各种修改、等同替换、或改进。但这些变更或修改均在申请待批的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于检测换流变压器谐波损耗的电源装置，所述装置包括：主回路、控制保护模块、预充电模块和电流电压检测模块；其特征在于：所述主回路包括依次连接的空气开关、整流器、直流侧电容器组、逆变器、隔离变压器和滤波器。

2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：所述控制保护模块分别与所述预充电模块、所述电流电压检测模块相连。

3.根据权利要求2所述的电源装置，其特征在于：所述控制保护模块分别与主回路的整流器和逆变器相连。

4.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：所述预充电模块与所述主回路的直流电容器组相连。

5.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：所述电流电压检测模块与所述主回路的滤波器的输出相连。

6.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：所述控制保护模块采用DSP电路结合FPGA电路实现。

7.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：所述主回路中的逆变器采用IGBT功率器件，逆变器驱动模块采用EXB841。

8.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于：所述电流电压检测模块包括：电流信号采集和电压信号采集。

9.根据权利要求8所述的电源装置，其特征在于：所述电流信号采集通过含霍尔传感器的LEM模块实现。

10.根据权利要求8所述的电源装置，其特征在于：所述电压信号采集通过新型AD289J绝缘式高压检测模块来实现。