CN210217999U - 一种用于风力发电机绝缘的pdiv脉冲测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统，包含：PWM波发生器，产生占空比可变的PWM脉冲电压并与风力发电机连接，将PWM脉冲电压输出至风力发电机，使得风力发电机绝缘产生局部放电信号；控制PWM脉冲电压的占空比的PWM波形控制电路，与PWM波发生器连接；检测及显示单元，包括实时采集局部放电信号的检测单元和显示局部放电信号的波形以及对应的PDIV。本实用新型通过硬件进行数据处理，速度快；通过控制计算机调节双极性方波脉冲电压的占空比，利用检测模块实时读取测试电压的波形，便于对所测数据进行分析处理；本实用新型对风力发电机进行PDIV测试时，产生完整不失真的双极性脉冲电压。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电机绝缘技术领域，特别涉及一种用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统。
背景技术
由于风力发电机工作在经脉宽调制后的高频、快速变化的脉冲电压下，在电缆与电机连接端处由于阻抗不匹配，发生折射和反射形成过电压，加上绕组匝间电压分布不均将引起的过电压，导致局部放电以较高概率出现，加速绝缘老化，致使电机绝缘过早失效。
为解决变频电机绝缘问题，国际电工委员会(IEC)针对I型(额定电压有效值低于700V)变频电机的绝缘系统提出了检测标准，规定在电机投运前应测试其局部放电起始放电电压(PDIV)，以避免服役期间因局部放电导致电机绝缘提早失效。
为模拟电机运行时承受的脉冲电压，标准建议采用重复脉冲电压对变频电机绝缘系统进行绝缘性能评估。然而不同于应用广泛的正弦和直流电压，重复脉冲下的绝缘评估技术尚不成熟，存在如脉冲电压占空比、上升时间、频率和温度等参数对PDIV、局部放电统计特性和耐电晕寿命的影响规律和作用机理尚不十分明确等问题。因此，在方波脉冲下观察和分析电机PDIV的统计特性，从而得出其变化规律，对于提高电气设备的绝缘性能具有重要意义。
从以往的实验可知，脉冲方波的上升时间、脉冲频率、占空比等因素都会对电机的局部放电特性造成影响。同时由于电力电子技术器件本身存在局限性，使得其产生的脉冲波形并不是标准的方波波形，而是在某种程度上存在一定的过电压，这部分过电压也会对电机的绝缘产生一定的影响。因此，一个可以产生完整、不失真、上升时间、脉冲频率、占空比等参数可调的脉冲方波产生系统显得尤为重要。不仅要通过变频器将电压调到合适的频率给变压器升压，还要经过后续的整流逆变模块对波形进行一系列的处理。为了能够更为准确直观地对高压重复脉冲电压条件下对风力发电机的PDIV进行测试，需要对每一个具体环节进行精确操控。
基于上述，研发一种用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统用以解决普通风力发电机PDIV测试的脉冲产生系统中波形失真、干扰太大、反应不够灵敏等问题，实为必要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统，其是能够稳定输出占空比可调的双极性高压脉冲产生系统，并有效地对风力发电机进行局部放电起始电压测量，通过计算机控制调节双极性方波脉冲电压的占空比，通过检测模块实时读取测试电压的波形，对所测数据进行分析处理，进而解决普通风力发电机PDIV测试的脉冲产生系统中波形失真、干扰太大、反应不够灵敏等问题。
为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统，包含：
PWM波发生器，与所述风力发电机连接，将产生的占空比可变的PWM脉冲电压输出至风力发电机，使得风力发电机绝缘产生局部放电信号；
PWM波形控制电路，与所述PWM波发生器连接，用于控制所述PWM脉冲电压的占空比；
检测单元，用于实时采集所述局部放电信号；以及
显示单元，用于显示所述局部放电信号的波形以及对应的PDIV。
优选地，所述PWM波发生器包含依次连接的三相交流电源、变频器、三相滤波电路、三相变压器、三相六脉波整流器和斩波电路模块；所述三相交流电源连接至所述变频器，所述变频器将输出的高频方波电压传输至所述三相滤波电路，所述三相滤波电路将经过滤波后的高频方波电压输送给所述三相变压器，所述三相变压器将升压后的高频方波电压输送至所述三相六脉波整流器，所述三相六脉波整流器整流输出一正一负的直流高压，传输至所述斩波电路模块，所述斩波电路模块输出高频高压可变占空比的双极性PWM波，最终输送给所述风力发电机。
优选地，所述三相交流电源通过三相交流传输总线与所述变频器连接；所述变频器通过高频电压传输线与所述三相滤波电路连接；所述三相滤波电路通过高频电压传输线与所述三相变压器连接；所述三相变压器通过传输线与所述三相六脉波整流器连接；所述三相六脉波整流器通过高压输电线路与所述斩波电路模块连接；所述斩波电路模块经由电缆与所述风力发电机连接。
优选地，所述PWM波形控制电路包含用于控制所述变频器输出频率可调的高频方波的单片机，所述单片机分别控制所述变频器和所述斩波电路模块中开关器件的开断，控制PWM波的占空比。
优选地，所述PWM波形控制电路进一步包含计算机，所述计算机经数据总线与所述单片机连接。
优选地，所述显示单元集成在计算机上，所述检测单元实时采集局部放电信号并将局部放电信号传输至计算机，计算机对接收的局部放电信号进行分析处理，得到局部放电波形及其对应的PDIV并显示在所述显示单元上。
优选地，所述检测单元为传感器及局部放电测试仪。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：(1)本实用新型通过硬件进行数据处理，速度快；(2)本实用新型通过控制计算机调节双极性方波脉冲电压的占空比，利用检测模块实时读取测试电压的波形，便于对所测数据进行分析处理；(3)本实用新型对风力发电机进行PDIV测试时，产生完整不失真的双极性方波脉冲电压。
附图说明
图1为本实用新型的用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统的整体示意图；
图2为本实用新型的用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统的工作流程示意图。
图中，1.三相交流电源；2.变频器；3.三相滤波电路；4.三相变压器；5.三相六脉波整流器；6.斩波电路模块；7.单片机(MCU)；8.计算机(PC)；9.风力发电机；10.高速数据传输线；11.高速数据传输线；12.电缆；13.三相交流传输总线；14.高频电压传输线；15.高频电压传输线；16.传输线；17.高压输电线路；18.数据总线；19.传感器及局部放电测试仪PD-check；20.信号传输线。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-图2所示，本实用新型公开了一种用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统，包含PWM波发生器、PWM波形控制电路和检测及显示单元。PWM波发生器用于产生占空比可变的PWM脉冲电压，PWM波形控制电路用于控制PWM波的占空比。该PWM波由PWM波发生器输出给风力发电机，由于阻抗不匹配产生过电压并激发局部放电，则利用检测及显示单元对风力发电机绝缘出现的局部放电信号实时地进行采集，并经过分析处理，最终显示局部放电波形及对应的PDIV。
PWM波发生器包含三相交流电源1、变频器2、三相滤波电路3、三相变压器4、三相六脉波整流器5、斩波电路模块6。PWM波形控制电路包含计算机8和单片机7(MCU)。
如图1所示，三相交流电源1经三相交流传输总线13连接到变频器2，变频器2输出的高频方波电压，经由高频电压传输线14传输至三相滤波电路3，再由高频电压传输线15将滤波后的高频方波电压输送给三相变压器4。
其中，变频器2是在PWM波形控制电路中的单片机7的控制下输出一系列频率可调的高频方波。
经过三相变压器4的升压，提高了整个高频方波电压的电压值，并将此升压后的高频方波电压经传输线16输送至三相六脉波整流器5，整流输出一正一负的直流高压，再经高压输电线路17连接到斩波电路模块6，经斩波电路模块6后输出高频高压可变占空比的双极性PWM脉冲电压，此双极性方波脉冲电压经由电缆12输送给风力发电机9。
计算机8经数据总线18给单片机7供电，计算机8编写的程序也可通过数据总线18下载至单片机7，单片机7利用这些程序来实现对硬件电路的控制。单片机7经高速数据传输线10和高速数据传输线11分别控制变频器2和斩波电路模块6中电力电子开关器件的开断，从而控制PWM波的占空比。
检测单元为传感器及局部放电测试仪PD-check19；显示单元集成在计算机8上。具体地，当双极性方波脉冲电压输送给风力发电机9的转子，由于阻抗不匹配产生过电压并激发局部放电，本实用新型通过计算机8控制PWM波的占空比，从而可以得到不同占空比下风力发电机转子的局部放电起始电压(PDIV)。
本实施例中，通过传感器及局部放电测试仪PD-check19对风力发电机绝缘出现的局部放电信号进行实时地检测采集，采集到的局部放电信号经由信号传输线20传送给计算机8。计算机8对传输进来的数据(即局部放电信号)进行分析处理，并在计算机8的显示单元上显示最终的局部放电波形及对应的局部放电起始电压(PDIV)。
如图2所示，本实用新型的用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统的工作流程如下：
步骤S1、PWM波发生器产生占空比可变的双极性方波脉冲电压；
所述步骤S1中，三相交流电源1输出给变频器2，变频器2在单片机7的控制下输出一系列频率可调的方波，该方波经由三相滤波电路3滤波后，输送给三相变压器4，三相变压器4对滤波后的方波进行升压，然后被传送给三相六脉波整流器5，三相六脉波整流器5输出高压信号给斩波电路模块6，斩波电路模块6在单片机7的控制下输出一系列高频高压可变占空比的双极性PWM波。
步骤S2、斩波电路模块6将脉冲电压输出给风力发电机9的转子，风力发电机绝缘承受过电压产生局部放电信号。
步骤S3、利用传感器与局部放电测试仪PD-check19采集局部放电信号。
步骤S4、计算机8接收传感器与局部放电测试仪PD-check19传来的局部放电信号，并进行分析处理，显示最终的局部放电波形及对应的PDIV。
综上所述，本实用新型是能够稳定输出占空比可调的双极性高压脉冲，并有效地对风力发电机进行局部放电起始电压测量，通过计算机控制调节双极性方波脉冲电压的占空比，通过检测模块实时读取测试电压的波形，对所测数据进行分析处理，进而解决普通风力发电机PDIV测试的脉冲产生系统中波形失真、干扰太大、反应不够灵敏等问题。
尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (7)
1.一种用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统，其特征在于，包含：
PWM波发生器，与所述风力发电机连接，将产生的占空比可变的PWM脉冲电压输出至风力发电机，使得风力发电机绝缘产生局部放电信号；
PWM波形控制电路，与所述PWM波发生器连接，用于控制所述PWM脉冲电压的占空比；
检测单元，用于实时采集所述局部放电信号；以及
显示单元，用于显示所述局部放电信号的波形以及对应的PDIV。
2.如权利要求1所述的用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统，其特征在于，
所述PWM波发生器包含依次连接的三相交流电源、变频器、三相滤波电路、三相变压器、三相六脉波整流器和斩波电路模块；
所述三相交流电源连接至所述变频器，所述变频器将输出的高频方波电压传输至所述三相滤波电路，所述三相滤波电路将经过滤波后的高频方波电压输送给所述三相变压器，所述三相变压器将升压后的高频方波电压输送至所述三相六脉波整流器，所述三相六脉波整流器整流输出一正一负的直流高压，传输至所述斩波电路模块，所述斩波电路模块输出高频高压可变占空比的双极性PWM波，最终输送给所述风力发电机。
3.如权利要求2所述的用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统，其特征在于，
所述三相交流电源通过三相交流传输总线与所述变频器连接；
所述变频器通过高频电压传输线与所述三相滤波电路连接；
所述三相滤波电路通过高频电压传输线与所述三相变压器连接；
所述三相变压器通过传输线与所述三相六脉波整流器连接；
所述三相六脉波整流器通过高压输电线路与所述斩波电路模块连接；
所述斩波电路模块经由电缆与所述风力发电机连接。
4.如权利要求2所述的用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统，其特征在于，
所述PWM波形控制电路包含用于控制所述变频器输出频率可调的高频方波的单片机，所述单片机分别控制所述变频器和所述斩波电路模块中开关器件的开断，控制PWM波的占空比。
5.如权利要求4所述的用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统，其特征在于，
所述PWM波形控制电路进一步包含计算机，所述计算机经数据总线与所述单片机连接。
6.如权利要求5所述的用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统，其特征在于，
所述显示单元集成在所述计算机上，所述检测单元实时采集局部放电信号并将局部放电信号传输至计算机，计算机对接收的局部放电信号进行分析处理，得到局部放电波形及其对应的PDIV并显示在所述显示单元上。
7.如权利要求1或6所述的用于风力发电机绝缘的PDIV脉冲测试系统，其特征在于，
所述检测单元为传感器及局部放电测试仪。
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|---|---|---|---|---|
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| CN114089139A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-02-25 | 四川大学 | 基于频域能量的测量变频电机匝间绝缘pdiv的方法及装置 |
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