CN111624452A - 一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器 - Google Patents

一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器 Download PDF

Info

Publication number
CN111624452A
CN111624452A CN202010409405.6A CN202010409405A CN111624452A CN 111624452 A CN111624452 A CN 111624452A CN 202010409405 A CN202010409405 A CN 202010409405A CN 111624452 A CN111624452 A CN 111624452A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
bidirectional controllable
circuit
controllable switch
bidirectional
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010409405.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111624452B (zh
Inventor
孙廷玺
郭小凯
崔江静
吴宏晓
林钰灵
李洪杰
杨赛柯
梁育雄
南保锋
郑晓东
曾志华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Power Grid Co Ltd
Zhuhai Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Power Grid Co Ltd
Zhuhai Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Power Grid Co Ltd, Zhuhai Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Co Ltd filed Critical Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority to CN202010409405.6A priority Critical patent/CN111624452B/zh
Publication of CN111624452A publication Critical patent/CN111624452A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111624452B publication Critical patent/CN111624452B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/14—Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2688—Measuring quality factor or dielectric loss, e.g. loss angle, or power factor
    • G01R27/2694—Measuring dielectric loss, e.g. loss angle, loss factor or power factor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/16—Construction of testing vessels; Electrodes therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Abstract

本发明提供一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其中，包括双向可控多级倍压电路、高频变压器T、高频逆变电路、整流充电电路、分压反馈电路、滤波电路、电缆电容C9、电压采集模块、电流信号采集器和控制与采集模块，整流充电电路与高频逆变电路并联连接，高频逆变电路和双向可控多级倍压电路通过高频变压器T连接，分压反馈电路与双向可控多级倍压电路并联连接，滤波电路依次串联所述第一电阻R7和电缆电容C9后并联接入分压反馈电路，电压采集模块与电缆电容C9并联连接。本发明利用工频电源生成双极性直流电压与超低频正弦电压，极大的降低了测试成本，同时其具有较好的可拓展性，可以拓展到更高电压等级。

Description

一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器
技术领域
本发明涉及高压发生器技术领域，更具体地，涉及一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器。
背景技术
随着我国经济发展，配电电缆目前已经逐渐取代架空线成为城市配电网的主要组成部分，受产品质量参差不齐，安装过程人为损坏、运行环境了等因素的影响，配电电缆在运行器件可能出现各种各样的绝缘缺陷和绝缘劣化现象。配电电缆敷设基数最大，且故障率最高，对其进行预防性绝缘状态测试十分必要。
目前较多使用的检测方法多为采用直流充电的模式，由于目前用于电力电缆现场测试的技术多来自于直流高压电源，而直流高压电源成本较高，其已经成为最大阻碍降低电力电缆现场检测设备成本的因素。
发明内容
本发明的目的在于克服在配电电缆测试中直接使用直流高压电源，使得测试成本高的缺点，提供一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器。本发明利用工频电源生成双极性直流电压与超低频正弦电压，极大的降低了测试成本，同时其具有较好的可拓展性，可以拓展到更高电压等级。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其中，包括双向可控多级倍压电路、高频变压器T、高频逆变电路、整流充电电路、分压反馈电路、滤波电路、电缆电容C9、电压采集模块、电流信号采集器、第一电阻R7和控制与采集模块，所述整流充电电路与所述高频逆变电路并联连接，所述高频逆变电路和所述双向可控多级倍压电路通过高频变压器T连接，所述双向可控多级倍压电路由若干个双向可控倍压电路并联组成，所述分压反馈电路与所述双向可控多级倍压电路并联连接，所述滤波电路依次串联所述第一电阻R7和电缆电容C9后并联接入所述分压反馈电路，所述电压采集模块与所述电缆电容C9并联连接，所述电流信号采集器与所述第一电阻R7并联，所述分压分馈电路、电流信号采集器和电压采集模块均与所述控制与采集模块连接。整流充电电路和高频逆变电路将工频交流电进行整流逆变后变为高频交流电，高频交流电再通过高频变压器T进行升压，升压后的高频交流电在双向可控多级倍压电路中生成不同极性的高压直流电，分压反馈电路可以实时测得当前双向可控多级倍压电路的输出电压，还能根据滞环比较的原理生成超低频正弦电压。本装置是连接在试品电缆上的，由于试品电缆在本装置中相当于一个电容，故试品电缆相当于电缆电容C9并联接入了电压采集模块，电流信号采集器与电缆电容C9串联连接，控制与采集模块收集分析分压分馈电路输入的电压反馈信号、电流信号采集器输入的试品电流信号和试品电压信号；本装置能够对试品电缆进行耐压测试、介质损耗角正切tanδ检测和泄露电流测试。本装置利用工频电源就能生成双极性直流电压与超低频正弦电压，能够对试品电缆进行耐压测试、介质损耗角正切tanδ检测和泄露电流测试，减少了试验成本，且可以通过改变双向可控多级倍压电路中双向可控倍压电路的个数，调整双向可控多级倍压电路输出的电压等级，拓展性好。
进一步的，所述整流充电电路包括工频电源U、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、充电电阻R1与储能电容C1，所述第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4形成桥式整流回路，所述工频电源U的一端与所述第一二极管D1的正极连接，所述工频电源U的另一端与所述第三二极管D3的正极连接，所述充电电阻R1的一端连接所述第四二极管D4的正极，所述充电电阻R1的另一端接入所述高频逆变电路的第二输入端b，所述储能电容C1的一端输入所述高频逆变电路的第一输入端a，所述储能电容C1的另一端输入所述高频逆变电路的第二输入端b。
进一步的，所述高频逆变电路包括第一双向可控开关S1、第二双向可控开关S2、第三双向可控开关S3和第四双向可控开关S4，所述第一双向可控开关S1的第一端与所述第四双向可控开关S4的第二端连接，所述第四双向可控开关S4的第一端与所述第三双向可控开关S3的第一端连接，所述第三双向可控开关S3的第二端与所述第二双向可控开关S2的第一端连接，所述第二双向可控开关S2的第二端与所述第一双向可控开关S1的第二端连接，所述第一双向可控开关S1的第二端与所述第二双向可控开关S2的第二端的连接点为所述高频逆变电路的第一输入端a，所述第三双向可控开关S3的第一端与所述第四双向可控开关S4的第一端的连接点为所述高频逆变电路的第二输入端b，所述高频变压器T的低压侧一端连接在所述第二双向可控开关S2的第一端，所述高频变压器T的低压侧另一端连接在所述第四双向可控开关S4的第二端。
优选的，所述双向可控多级倍压电路包括第一双向可控倍压电路、第二双向可控倍压电路和第三双向可控倍压电路，所述高频变压器T的高压侧一端接入所述第一双向可控倍压电路的第三接入端c，所述高频变压器T的高压侧另一端接入所述第一双向可控倍压电路的第四接入端d，所述第一双向可控倍压电路并联接入所述第二双向可控倍压电路，所述第二双向可控倍压电路并联接入所述第三双向可控倍压电路。本技术方案中的双向可控多级倍压电路能够将高频交流电转变为正负双极性30kV的高压电流。
进一步的，所述第一双向可控倍压电路包括第一充电电容C2、第二充电电容C3、第五双向可控开关S5、第六双向可控开关S6、第七双向可控开关S7和第八双向可控开关S8，所述第五双向可控开关S5的第一端接入所述第二双向可控倍压电路的第五接入端e，所述第五双向可控开关S5的第二端与所述第六双向可控开关S6的第二端连接，所述第六双向可控开关S6的第一端为所述第一双向可控倍压电路的第四接入端d，所述第七双向可控开关S7的第一端接入所述第二双向可控倍压电路的第五接入端e，所述第七双向可控开关S7的第二端接入所述第八双向可控开关S8的第二端，所述第八双向可控开关S8的第一端接入所述第二双向可控倍压电路的第六接入端f，所述第一充电电容C2的一端接入所述第二双向可控倍压电路的第五接入端e，所述第一充电电容C2的另一端为所述第一双向可控倍压电路的第三接入端c，所述第二充电电容C3的一端接入所述第二双向可控倍压电路的第六接入端f，所述第二充电电容C3的另一端接入所述第六双向可控开关S6的第一端。
进一步的，所述第二双向可控倍压电路包括第三充电电容C4、第四充电电容C5、第九双向可控开关S9、第十双向可控开关S10、第十一双向可控开关S11和第十二双向可控开关S12，所述第九双向可控开关S9的第一端接入所述第三双向可控倍压电路的第七接入端g，所述第九双向可控开关S9的第二端与所述第十双向可控开关S10的第二端连接，所述第十双向可控开关S10的第一端为所述第二双向可控倍压电路的第六接入端f，所述第十一双向可控开关S11的第一端接入第三双向可控倍压电路的第七接入端g，所述第十一双向可控开关S11的第二端接入所述第十二双向可控开关S12的第二端，所述第十二双向可控开关S12的第一端接入所述第三双向可控倍压电路的第八接入端h，所述第三充电电容C4的一端接入所述第三双向可控倍压电路的第七接入端g，所述第三充电电容C4的另一端为所述第二双向可控倍压电路的第五接入端e，所述第四充电电容C5的一端接入所述第三双向可控倍压电路的第八接入端h，所述第四充电电容C5的另一端接入所述第十双向可控开关S10的第一端。
进一步的，所述第三双向可控倍压电路包括第五充电电容C6、第六充电电容C7、第十三双向可控开关S13、第十四双向可控开关S14、第十五双向可控开关S15和第十六双向可控开关S16，所述第十三双向可控开关S13的第一端接入第一接点i，所述第十三双向可控开关S13的第二端与所述第十四双向可控开关S14的第二端连接，所述第十四双向可控开关S14的第一端为所述第三双向可控倍压电路的第八接入端h，所述第十五双向可控开关S15的第一端接入第一接点i，所述第十五双向可控开关S15的第二端接入所述第十六双向可控开关S16的第二端，所述第十六双向可控开关S16的第一端接入所述第三双向可控倍压电路的第一输出端j，所述第五充电电容C6的一端接入第一接点i，所述第五充电电容C6的另一端为所述第三双向可控倍压电路的第七接入端g，所述第六充电电容C7的一端为所述第三双向可控倍压电路的第一输出端j，所述第七充电电容C7的另一端接入所述第十四双向可控开关S14的第一端。
进一步的，所述分压反馈电路包括第一分压电阻R2和第二分压电阻R3，所述第一分压电阻R2的一端接入所述第一双向可控倍压电路的第四接入端d，所述第一分压电阻R2的另一端与所述第二分压电阻R3的一端连接，所述第二分压电阻R3的一端还与所述控制与采集模块连接，所述第二分压电阻R3的另一端接入所述第三双向可控倍压电路的第一输出端j。分压反馈电路将电压反馈信号输入控制与采集模块，控制与采集模块可以实时测得当前双向可控多级倍压电路的输出电压；分压反馈电路根据滞环比较的原理可以使本装置生成超低频正弦电压。
进一步的，所述滤波电路包括第二电阻R4和第一电容C8，所述第一电容C8的一端接入所述第三双向可控倍压电路的第一输出端j，所述第一电容C8的另一端接入所述第一双向可控倍压电路的第四接入端d，所述第二电阻R4的一端接入所述第三双向可控倍压电路的第一输出端j，所述第二电阻R4的另一端接入所述电压采集模块的第九输入端k，所述第一电阻R7的一端接入所述第一双向可控倍压电路的第四接入端d，所述第一电阻R7的另一端接入所述电压采集模块的第十输入端n。滤波电路主要作用为电流进行滤波，保证本装置工作在超低频正弦状态下时，流过试品电缆的电流为纹波较小的正弦电流，本装置在超低频正弦模式时，控制与采集模块可以通过试品电缆上电压波形与电流波形的相位差计算试品电缆的介质损耗角正切值tanδ。
进一步的，所述电压采集模块包括第三分压电阻R5和第四分压电阻R6，所述第三分压电阻R5的一端为所述电压采集模块的第九输入端k，所述第三分压电阻R5的另一端与所述第四分压电阻R6的一端连接，所述第三分压电阻R5的另一端还与所述控制与采集模块连接，所述第四分压电阻R6的另一端为所述电压采集模块的第十输入端n，所述电缆电容C9一端接入所述电压采集模块的第九输入端k，所述电缆电容C9另一端接入所述电压采集模块的第十输入端n。电压采集模块将试品电缆的试品电压信号输入控制与采集模块，电流信号采集器将试品电缆的试品电流信号输入控制与采集模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过高频逆变电路、整流充电电路、双向可控多级倍压电路和分压反馈电路的配合，能够将工频电源生成正负极性高压直流和超低频正弦电压，避免直接使用昂贵的高压直流电源，节约检测成本；
2.本发明通过改变双向可控多级倍压电路中双向可控倍压电路的数量，能够具有较好的可拓展性，可以拓展到更高电压等级；
3.本发明通过分压反馈电路、电压采集模块和电流信号采集器的配合，可以对试品电缆进行耐压测试、介质损耗角正切tanδ检测和泄露电流测试。
附图说明
图1本发明一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器的电路结构示意图。
图2为本发明提出的整流充电电路的具体电路示意图。
图3为本发明提出的高频逆向电路的具体电路示意图
图4为本发明提出的双向可控多级倍压电路的具体电路示意图。
图示标记说明如下：
1-双向可控多级倍压电路，2-分压反馈电路，3-滤波电路，4-电压采集模块，5-高频逆变电路，6-整流充电电路。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
第一实施例
如图1至图3所示为本发明一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器的第一实施例。一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其中，包括双向可控多级倍压电路1、高频变压器T、高频逆变电路5、整流充电电路6、分压反馈电路2、滤波电路3、电缆电容C9、电压采集模块4、电流信号采集器、第一电阻R7和控制与采集模块，整流充电电路6与高频逆变电路5并联连接，高频逆变电路5和双向可控多级倍压电路1通过高频变压器T连接，双向可控多级倍压电路1由三个双向可控倍压电路并联组成，分压反馈电路2与双向可控多级倍压电路1并联连接，滤波电路3依次串联第一电阻R7和电缆电容C9后并联接入分压反馈电路2，电压采集模块4与电缆电容C9并联连接，电流信号采集器与第一电阻R7并联，分压分馈电路、电流信号采集器和电压采集模块4均与控制与采集模块连接。
参见图2，整流充电电路6包括工频电源U、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、充电电阻R1与储能电容C1，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4形成桥式整流回路，工频电源U的一端与第一二极管D1的正极连接，工频电源U的另一端与第三二极管D3的正极连接，充电电阻R1的一端连接第四二极管D4的正极，充电电阻R1的另一端接入高频逆变电路5的第二输入端b，储能电容C1的一端输入高频逆变电路5的第一输入端a，储能电容C1的另一端输入高频逆变电路5的第二输入端b。
参见图3，高频逆变电路5包括第一双向可控开关S1、第二双向可控开关S2、第三双向可控开关S3和第四双向可控开关S4，第一双向可控开关S1的第一端与第四双向可控开关S4的第二端连接，第四双向可控开关S4的第一端与第三双向可控开关S3的第一端连接，第三双向可控开关S3的第二端与第二双向可控开关S2的第一端连接，第二双向可控开关S2的第二端与第一双向可控开关S1的第二端连接，第一双向可控开关S1的第二端与第二双向可控开关S2的第二端的连接点为高频逆变电路5的第一输入端a，第三双向可控开关S3的第一端与第四双向可控开关S4的第一端的连接点为高频逆变电路5的第二输入端b，高频变压器T的低压侧一端连接在第二双向可控开关S2的第一端，高频变压器T的低压侧另一端连接在第四双向可控开关S4的第二端。
参见图4，双向可控多级倍压电路1包括第一双向可控倍压电路、第二双向可控倍压电路和第三双向可控倍压电路，高频变压器T的高压侧一端接入第一双向可控倍压电路的第三接入端c，高频变压器T的高压侧另一端接入第一双向可控倍压电路的第四接入端d，第一双向可控倍压电路并联接入第二双向可控倍压电路，第二双向可控倍压电路并联接入第三双向可控倍压电路。
其中，第一双向可控倍压电路包括第一充电电容C2、第二充电电容C3、第五双向可控开关S5、第六双向可控开关S6、第七双向可控开关S7和第八双向可控开关S8，第五双向可控开关S5的第一端接入第二双向可控倍压电路的第五接入端e，第五双向可控开关S5的第二端与第六双向可控开关S6的第二端连接，第六双向可控开关S6的第一端为第一双向可控倍压电路的第四接入端d，第七双向可控开关S7的第一端接入第二双向可控倍压电路的第五接入端e，第七双向可控开关S7的第二端接入第八双向可控开关S8的第二端，第八双向可控开关S8的第一端接入第二双向可控倍压电路的第六接入端f，第一充电电容C2的一端接入第二双向可控倍压电路的第五接入端e，第一充电电容C2的另一端为第一双向可控倍压电路的第三接入端c，第二充电电容C3的一端接入第二双向可控倍压电路的第六接入端f，第二充电电容C3的另一端接入第六双向可控开关S6的第一端。第二双向可控倍压电路包括第三充电电容C4、第四充电电容C5、第九双向可控开关S9、第十双向可控开关S10、第十一双向可控开关S11和第十二双向可控开关S12，第九双向可控开关S9的第一端接入第三双向可控倍压电路的第七接入端g，第九双向可控开关S9的第二端与第十双向可控开关S10的第二端连接，第十双向可控开关S10的第一端为第二双向可控倍压电路的第六接入端f，第十一双向可控开关S11的第一端接入第三双向可控倍压电路的第七接入端g，第十一双向可控开关S11的第二端接入第十二双向可控开关S12的第二端，第十二双向可控开关S12的第一端接入第三双向可控倍压电路的第八接入端h，第三充电电容C4的一端接入第三双向可控倍压电路的第七接入端g，第三充电电容C4的另一端为第二双向可控倍压电路的第五接入端e，第四充电电容C5的一端接入第三双向可控倍压电路的第八接入端h，第四充电电容C5的另一端接入第十双向可控开关S10的第一端。第三双向可控倍压电路包括第五充电电容C6、第六充电电容C7、第十三双向可控开关S13、第十四双向可控开关S14、第十五双向可控开关S15和第十六双向可控开关S16，第十三双向可控开关S13的第一端接入第一接点i，第十三双向可控开关S13的第二端与第十四双向可控开关S14的第二端连接，第十四双向可控开关S14的第一端为第三双向可控倍压电路的第八接入端h，第十五双向可控开关S15的第一端接入第一接点i，第十五双向可控开关S15的第二端接入第十六双向可控开关S16的第二端，第十六双向可控开关S16的第一端接入第三双向可控倍压电路的第一输出端j，第五充电电容C6的一端接入第一接点i，第五充电电容C6的另一端为第三双向可控倍压电路的第七接入端g，第六充电电容C7的一端为第三双向可控倍压电路的第一输出端j，第七充电电容C7的另一端接入第十四双向可控开关S14的第一端。
分压反馈电路2包括第一分压电阻R2和第二分压电阻R3，第一分压电阻R2的一端接入第一双向可控倍压电路的第四接入端d，第一分压电阻R2的另一端与第二分压电阻R3的一端连接，第二分压电阻R3的一端还与控制与采集模块连接，第二分压电阻R3的另一端接入第三双向可控倍压电路的第一输出端j
滤波电路3包括第二电阻R4和第一电容C8，第一电容C8的一端接入第三双向可控倍压电路的第一输出端j，第一电容C8的另一端接入第一双向可控倍压电路的第四接入端d，第二电阻R4的一端接入第三双向可控倍压电路的第一输出端j，第二电阻R4的另一端接入电压采集模块4的第九输入端k，第一电阻R7的一端接入第一双向可控倍压电路的第四接入端d，第一电阻R7的另一端接入电压采集模块4的第十输入端n。电压采集模块4包括第三分压电阻R5和第四分压电阻R6，第三分压电阻R5的一端为电压采集模块4的第九输入端k，第三分压电阻R5的另一端与第四分压电阻R6的一端连接，第三分压电阻R5的另一端还与控制与采集模块连接，第四分压电阻R6的另一端为电压采集模块4的第十输入端n，电缆电容C9一端接入电压采集模块4的第九输入端k，电缆电容C9另一端接入电压采集模块4的第十输入端n。
在本实施例中双向可控开关由绝缘栅双极型晶体管(IGBT)反向并联一个二极管组成，其中，双向可控开关的第一端为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的发射极，双向可控开关的第二端为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的集电极。
在本实施例中，储能电容C1采用的是铝电解电容。整流充电电路6和高频逆变电路5将工频交流电进行整流逆变后变为高频交流电，高频交流电再通过高频变压器T进行升压，升压后的高频交流电在双向可控多级倍压电路1中生成正负双极性30kV高压，对试品电缆进行耐压测试；分压反馈电路2根据滞环比较的原理可以使本实施例生成超低频正弦电压，滤波电路3保证流过试品电缆的电流为纹波较小的正弦电流，控制与采集模块可以通过试品电缆上采集的试品电压信号和试品电流信号形成电压波形与电流波形，根据电压波形与电流波形的相位差计算试品电缆的介质损耗角正切值tanδ。
本实施例中，采集与控制模块包括三个A/D转换器和一个FPGA控制芯片，三个A/D转换器均与FPGA控制芯片连接，电压反馈信号、试品电流信号和试品电压信号分别通过一个A/D转换器接入FPGA控制芯片，FPGA控制芯片还连接向高频逆向电路5传输逆变信号的光电信号转换器和向双向可控多级倍压电路1传输高压开关控制信号的光电信号转换器。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其特征在于：包括双向可控多级倍压电路、高频变压器T、高频逆变电路、整流充电电路、分压反馈电路、滤波电路、电缆电容C9、电压采集模块、电流信号采集器、第一电阻R7和控制与采集模块，所述整流充电电路与所述高频逆变电路并联连接，所述高频逆变电路和所述双向可控多级倍压电路通过所述高频变压器T连接，所述双向可控多级倍压电路由若干个双向可控倍压电路并联组成，所述分压反馈电路与所述双向可控多级倍压电路并联连接，所述滤波电路依次串联所述第一电阻R7和电缆电容C9后并联接入所述分压反馈电路，所述电压采集模块与所述电缆电容C9并联连接，所述电流信号采集器与所述第一电阻R7并联，所述分压分馈电路、电流信号采集器和电压采集模块均与所述控制与采集模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其特征在于：所述整流充电电路包括工频电源U、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、充电电阻R1与储能电容C1，所述第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4形成桥式整流回路，所述工频电源U的一端与所述第一二极管D1的正极连接，所述工频电源U的另一端与所述第三二极管D3的正极连接，所述充电电阻R1的一端连接所述第四二极管D4的正极，所述充电电阻R1的另一端连接所述高频逆变电路的第二输入端b，所述储能电容C1的一端连接所述高频逆变电路的第一输入端a，所述储能电容C1的另一端连接所述高频逆变电路的第二输入端b。
3.根据权利要求2所述的一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其特征在于：所述高频逆变电路包括第一双向可控开关S1、第二双向可控开关S2、第三双向可控开关S3和第四双向可控开关S4，所述第一双向可控开关S1的第一端与所述第四双向可控开关S4的第二端连接，所述第四双向可控开关S4的第一端与所述第三双向可控开关S3的第一端连接，所述第三双向可控开关S3的第二端与所述第二双向可控开关S2的第一端连接，所述第二双向可控开关S2的第二端与所述第一双向可控开关S1的第二端连接，所述第一双向可控开关S1的第二端与所述第二双向可控开关S2的第二端的连接点为所述高频逆变电路的第一输入端a，所述第三双向可控开关S3的第一端与所述第四双向可控开关S4的第一端的连接点为所述高频逆变电路的第二输入端b，所述高频变压器T的低压侧一端连接在所述第二双向可控开关S2的第一端，所述高频变压器T的低压侧另一端连接在所述第四双向可控开关S4的第二端。
4.根据权利要求3所述的一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其特征在于：所述双向可控多级倍压电路包括第一双向可控倍压电路、第二双向可控倍压电路和第三双向可控倍压电路，所述高频变压器T的高压侧一端接入所述第一双向可控倍压电路的第三接入端c，所述高频变压器T的高压侧另一端接入所述第一双向可控倍压电路的第四接入端d，所述第一双向可控倍压电路并联接入所述第二双向可控倍压电路，所述第二双向可控倍压电路并联接入所述第三双向可控倍压电路。
5.根据权利要求4所述的一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其特征在于：所述第一双向可控倍压电路包括第一充电电容C2、第二充电电容C3、第五双向可控开关S5、第六双向可控开关S6、第七双向可控开关S7和第八双向可控开关S8，所述第五双向可控开关S5的第一端接入所述第二双向可控倍压电路的第五接入端e，所述第五双向可控开关S5的第二端与所述第六双向可控开关S6的第二端连接，所述第六双向可控开关S6的第一端为所述第一双向可控倍压电路的第四接入端d，所述第七双向可控开关S7的第一端接入所述第二双向可控倍压电路的第五接入端e，所述第七双向可控开关S7的第二端接入所述第八双向可控开关S8的第二端，所述第八双向可控开关S8的第一端接入所述第二双向可控倍压电路的第六接入端f，所述第一充电电容C2的一端接入所述第二双向可控倍压电路的第五接入端e，所述第一充电电容C2的另一端为所述第一双向可控倍压电路的第三接入端c，所述第二充电电容C3的一端接入所述第二双向可控倍压电路的第六接入端f，所述第二充电电容C3的另一端接入所述第六双向可控开关S6的第一端。
6.根据权利要求5所述的一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其特征在于：所述第二双向可控倍压电路包括第三充电电容C4、第四充电电容C5、第九双向可控开关S9、第十双向可控开关S10、第十一双向可控开关S11和第十二双向可控开关S12，所述第九双向可控开关S9的第一端接入所述第三双向可控倍压电路的第七接入端g，所述第九双向可控开关S9的第二端与所述第十双向可控开关S10的第二端连接，所述第十双向可控开关S10的第一端为所述第二双向可控倍压电路的第六接入端f，所述第十一双向可控开关S11的第一端接入第三双向可控倍压电路的第七接入端g，所述第十一双向可控开关S11的第二端接入所述第十二双向可控开关S12的第二端，所述第十二双向可控开关S12的第一端接入所述第三双向可控倍压电路的第八接入端h，所述第三充电电容C4的一端接入所述第三双向可控倍压电路的第七接入端g，所述第三充电电容C4的另一端为所述第二双向可控倍压电路的第五接入端e，所述第四充电电容C5的一端接入所述第三双向可控倍压电路的第八接入端h，所述第四充电电容C5的另一端接入所述第十双向可控开关S10的第一端。
7.根据权利要求4所述的一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其特征在于：所述第三双向可控倍压电路包括第五充电电容C6、第六充电电容C7、第十三双向可控开关S13、第十四双向可控开关S14、第十五双向可控开关S15和第十六双向可控开关S16，所述第十三双向可控开关S13的第一端接入第一接点i，所述第十三双向可控开关S13的第二端与所述第十四双向可控开关S14的第二端连接，所述第十四双向可控开关S14的第一端为所述第三双向可控倍压电路的第八接入端h，所述第十五双向可控开关S15的第一端接入第一接点i，所述第十五双向可控开关S15的第二端接入所述第十六双向可控开关S16的第二端，所述第十六双向可控开关S16的第一端接入所述第三双向可控倍压电路的第一输出端j，所述第五充电电容C6的一端接入第一接点i，所述第五充电电容C6的另一端为所述第三双向可控倍压电路的第七接入端g，所述第六充电电容C7的一端为所述第三双向可控倍压电路的第一输出端j，所述第七充电电容C7的另一端接入所述第十四双向可控开关S14的第一端。
8.根据权利要求7所述的一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其特征在于：所述分压反馈电路包括第一分压电阻R2和第二分压电阻R3，所述第一分压电阻R2的一端接入所述第一双向可控倍压电路的第四接入端d，所述第一分压电阻R2的另一端与所述第二分压电阻R3的一端连接，所述第二分压电阻R3的一端还与所述控制与采集模块连接，所述第二分压电阻R3的另一端接入所述第三双向可控倍压电路的第一输出端j。
9.根据权利要求8所述的一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其特征在于：所述滤波电路包括第二电阻R4和第一电容C8，所述第一电容C8的一端接入所述第三双向可控倍压电路的第一输出端j，所述第一电容C8的另一端接入所述第一双向可控倍压电路的第四接入端d，所述第二电阻R4的一端接入所述第三双向可控倍压电路的第一输出端j，所述第二电阻R4的另一端接入所述电压采集模块的第九输入端k，所述第一电阻R7的一端接入所述第一双向可控倍压电路的第四接入端d，所述第一电阻R7的另一端接入所述电压采集模块的第十输入端n。
10.根据权利要求9所述的一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器，其特征在于：所述电压采集模块包括第三分压电阻R5和第四分压电阻R6，所述第三分压电阻R5的一端为所述电压采集模块的第九输入端k，所述第三分压电阻R5的另一端与所述第四分压电阻R6的一端连接，所述第三分压电阻R5的另一端还与所述控制与采集模块连接，所述第四分压电阻R6的另一端为所述电压采集模块的第十输入端n，所述电缆电容C9一端接入所述电压采集模块的第九输入端k，所述电缆电容C9另一端接入所述电压采集模块的第十输入端n。
CN202010409405.6A 2020-05-14 2020-05-14 一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器 Active CN111624452B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010409405.6A CN111624452B (zh) 2020-05-14 2020-05-14 一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010409405.6A CN111624452B (zh) 2020-05-14 2020-05-14 一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111624452A true CN111624452A (zh) 2020-09-04
CN111624452B CN111624452B (zh) 2022-07-26

Family

ID=72270947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010409405.6A Active CN111624452B (zh) 2020-05-14 2020-05-14 一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111624452B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112505426A (zh) * 2020-10-30 2021-03-16 南京民联仪器制造有限公司 一种工作于超低频段试验电压的电缆介质损耗测量装置及其测量方法
CN112600425A (zh) * 2020-12-02 2021-04-02 南京民联仪器制造有限公司 一种工作于超低频介质损耗测量装置的小电流可控整流器及其控制整流方法
CN112706615A (zh) * 2020-12-28 2021-04-27 江苏银河同智新能源科技有限公司 一种绝缘安全防护装置及具有其的电动车
CN113295964A (zh) * 2021-05-21 2021-08-24 广东电网有限责任公司 一种用于电缆综合试验的电源电路

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05199755A (ja) * 1992-01-20 1993-08-06 Hitachi Cable Ltd 超低周波発生装置
CN1200846A (zh) * 1995-09-08 1998-12-02 株式会社安川电机 电力变换装置及电力变换方法
CN1988353A (zh) * 2006-12-07 2007-06-27 上海交通大学 级联多重化间接矩阵变换器
CN101127484A (zh) * 2007-05-23 2008-02-20 中国科学院电工研究所 一种数字化高压直流电源
CN201623632U (zh) * 2010-02-10 2010-11-03 武汉市泛科变电检修设备制造有限公司 直流高压电源装置
CN102983758A (zh) * 2012-12-11 2013-03-20 哈尔滨理工大学 基于直流高压串级发生电路的极性反转电压发生装置
CN103731045A (zh) * 2014-01-17 2014-04-16 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种高压电源
CN105099229A (zh) * 2015-08-25 2015-11-25 中国计量学院 一种高压开关电源
CN105186866A (zh) * 2015-09-23 2015-12-23 三峡大学 一种非隔离型软开关高增益dc/dc变换器
CN105846672A (zh) * 2016-05-06 2016-08-10 上海交通大学 直流倍压电路
CN106990341A (zh) * 2017-05-26 2017-07-28 西安交通大学 配电电缆绝缘诊断用超低频余弦方波高压发生器及方法
US20170317582A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Infineon Technologies Austria Ag Voltage doubler for power converters
CN107449970A (zh) * 2017-09-28 2017-12-08 国网安徽省电力公司检修公司 绝缘电阻与介质损耗测试一体化装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05199755A (ja) * 1992-01-20 1993-08-06 Hitachi Cable Ltd 超低周波発生装置
CN1200846A (zh) * 1995-09-08 1998-12-02 株式会社安川电机 电力变换装置及电力变换方法
CN1988353A (zh) * 2006-12-07 2007-06-27 上海交通大学 级联多重化间接矩阵变换器
CN101127484A (zh) * 2007-05-23 2008-02-20 中国科学院电工研究所 一种数字化高压直流电源
CN201623632U (zh) * 2010-02-10 2010-11-03 武汉市泛科变电检修设备制造有限公司 直流高压电源装置
CN102983758A (zh) * 2012-12-11 2013-03-20 哈尔滨理工大学 基于直流高压串级发生电路的极性反转电压发生装置
CN103731045A (zh) * 2014-01-17 2014-04-16 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种高压电源
CN105099229A (zh) * 2015-08-25 2015-11-25 中国计量学院 一种高压开关电源
CN105186866A (zh) * 2015-09-23 2015-12-23 三峡大学 一种非隔离型软开关高增益dc/dc变换器
US20170317582A1 (en) * 2016-04-29 2017-11-02 Infineon Technologies Austria Ag Voltage doubler for power converters
CN105846672A (zh) * 2016-05-06 2016-08-10 上海交通大学 直流倍压电路
CN106990341A (zh) * 2017-05-26 2017-07-28 西安交通大学 配电电缆绝缘诊断用超低频余弦方波高压发生器及方法
CN107449970A (zh) * 2017-09-28 2017-12-08 国网安徽省电力公司检修公司 绝缘电阻与介质损耗测试一体化装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘志刚: "电缆检测用高压发生器的拓扑及控制策略研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
卢华鑫: "电力电缆衰减振荡波耐压试验装置研制", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
徐峰: "10 kV/30mA直流高压测试电源的设计", 《云南电力技术》 *
苏伟: "一种基于 LC 串联谐振的高压直流电源的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112505426A (zh) * 2020-10-30 2021-03-16 南京民联仪器制造有限公司 一种工作于超低频段试验电压的电缆介质损耗测量装置及其测量方法
CN112600425A (zh) * 2020-12-02 2021-04-02 南京民联仪器制造有限公司 一种工作于超低频介质损耗测量装置的小电流可控整流器及其控制整流方法
CN112706615A (zh) * 2020-12-28 2021-04-27 江苏银河同智新能源科技有限公司 一种绝缘安全防护装置及具有其的电动车
CN113295964A (zh) * 2021-05-21 2021-08-24 广东电网有限责任公司 一种用于电缆综合试验的电源电路

Also Published As

Publication number Publication date
CN111624452B (zh) 2022-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111624452B (zh) 一种用于配电电缆绝缘测试的高压发生器
CN102217182A (zh) 电力变换装置
CN104009666A (zh) 用于产生三相电流的方法和设备
CN108183620B (zh) 电力变换装置
CN114039544B (zh) 一种光伏逆变器、绝缘阻抗检测方法及光伏发电***
CN102412739A (zh) 一种超低频高压电源
CN113285621A (zh) 换流阀高压运行电路、现场试验***及控制方法
CN102570828A (zh) 产生用于跟踪最大功率点的电流命令值的方法和设备
CN108957292A (zh) 一种通用型功率模块测试电路、***及测试方法
US20240204556A1 (en) Ac/dc converter and charging apparatus
Wang et al. Fast protection strategy for DC transmission lines of MMC-based MT-HVDC grid
CN112014727B (zh) 分接开关的谐波电流切换能力的测试装置
CN101976966B (zh) 零电流软开关技术的新型辅助逆变电源
Ning et al. A novel pilot protection scheme for MMC-HVDC transmission lines
CN113671223B (zh) 振荡波电压发生装置及绝缘检测***
CN115963372A (zh) 一种功率电路的igbt双脉冲测试装置及其测试方法
CN115808603B (zh) 一种高压电缆耐压试验***及方法
CN109738678B (zh) 一种电压暂降发生单元及电压暂降发生器
Mao et al. Fast Detection Method of DC Short Circuit Fault of MMC-HVDC Grid
CN112379172A (zh) 一种高精度的直流对地绝缘阻抗检测电路及方法
CN106199094A (zh) 一种针对35kv架空线路的直流试送仪
CN105301374A (zh) 整流器同步信号检测方法、装置和***
CN113541517A (zh) 电力电子模块试验装置及其控制方法
CN104297701A (zh) 三电平h桥逆变器中的单个桥臂的关断测试平台及其方法
CN215120611U (zh) 换流阀高压运行电路及现场试验***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant