CN112485577A - 一种电力电子设备低压测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力电子设备低压测试装置，包括交流调压单元、采样单元、数据分析单元和控制单元，交流调压单元用于向被测设备静止无功发生装置SVG模块供电；采样单元用于采集交流调压单元输出端的电流电压情况，并将采集到的信息发送至被测SVG模块；同时，采集被测SVG模块的工作情况，并将采集到的信息发送至控制单元；数据分析单元，用于分析被测SVG模块的运行状况和被测SVG模块的补偿效果。本发明能够极大地简化低压SVG模块试验前的准备工作，保证测试过程中的设备安全和测试人员人身安全，提高低压SVG模块的测试效率。

Description

一种电力电子设备低压测试装置
技术领域
本发明涉及一种电力电子设备低压测试装置，用于低压静止无功发生装置 SVG模块的功能测试，属于电力设备技术领域。
背景技术
新能源发电、工矿企业和轨道交通的发展，使得静止无功发生装置SVG 的应用更为广泛，SVG是一种在电力供电***中起提高电网功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的技术。所以无功功率补偿装置在电力供电***中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
随着SVG的应用场景越来越广泛，SVG生产厂家对SVG模块的测试需求逐渐扩大，现存的SVG测试平台多为生产厂家根据实际需求临时搭建，存在试验平台结构复杂、一次电缆和二次信号电缆交叉布线，存在信号干扰；每次试验开始前和试验结束后的接线拆线工作量巨大，且对于不熟悉试验过程的人员，很难短时间内上手，SVG的测试工作效率低下。另外，混乱的接线方式存在安全隐患，对设备安全和测试人员的人身安全构成了威胁。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种电力电子设备低压测试装置，能够极大地简化低压SVG模块试验前的准备工作，保证测试过程中的设备安全和测试人员人身安全，提高低压SVG模块的测试效率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电力电子设备低压测试装置，包括：
交流调压单元，交流输入电压380V，交流输出电压在0～400V之间可调节；具有过流保护功能，用于向被测设备静止无功发生装置SVG模块供电；
采样单元，用于采集交流调压单元输出端的电流电压情况，并将采集到的信息发送至被测SVG模块(被测设备低压静止无功发生装置SVG模块的缩写，下同)；同时，采集被测SVG模块的工作情况，并将采集到的信息发送至控制单元；
数据分析单元，用于采集被测SVG模块驱动回路的调制波的波形，检测被测SVG模块输出的电流和电压波流，分析被测SVG模块的运行状况；同时，结合交流调压单元输出端的电流、电压情况，分析被测SVG模块的补偿效果；
控制单元，用于显示被测SVG模块的工作情况，并对被测SVG模块进行相关操作的控制；
被测SVG模块分别与所述交流调压单元、控制单元、采样单元和数据分析单元连接。
优选地，所述交流调压单元包括交流调压器和微型断路器，所述交流调压器的输入端经微型断路器接到380V电网，交流调压器的输出端与被测SVG模块连接；所述交流调压器输出侧为0～400V交流电。
优选地，所述采样单元包括数字式电压表、电流互感器、数字风速仪和红外成像仪，所述数字式电压表采集交流调压器输出端电压；所述电流互感器采集交流调压器输出端电流，并将采集到的电流数据上传到被测SVG模块的模拟量输入接口；所述数字风速仪安装在被测SVG模块的风道出口处，用于检测被测SVG模块中风机的风向和风速，并将检测到的风向和风速信息发送至控制单元；所述红外成像仪用于实时检测被测SVG模块内部器件的发热情况，并将检测到的发热信息发送至控制单元；所述控制单元与数字风速仪、红外成像仪之间可进行数据传输，并根据需要实时显示各类检测信息。
优选地，所述红外成像仪内置有内存卡，用于保存被测模块的温度数据和图片。
优选地，所述数据分析单元包括示波器和电能质量分析仪，所述示波器与被测SVG模块连接，采集被测SVG模块驱动回路的调制波和被测SVG模块输出的电流和电压波形；所述示波器内置有内存卡，用于保存被测设备的波形；所述电能质量分析仪与交流调压单元的输出端、被测SVG模块的输出端连接，用于分析被测低压SVG模块的补偿效果。
优选地，所述控制单元包括触摸屏和急停按钮；所述触摸屏通过485串口通信模块与被测SVG模块相连，所述触摸屏用于参数显示与发出操作指令；所述急停按钮与被测SVG模块相连，用于紧急停运被测设备。
优选地，所述控制单元还包括运行指示灯，所述运行指示灯与被测SVG 模块相连，用于显示被测SVG模块的运行状况。
与现有的技术相比，本发明将原有低压SVG模块测试装置的交流调压单元、采样单元、数据分析单元和控制单元集成于一体，解决了原有SVG模块试验平台结构复杂、接线混乱，每次上电测试前的准备工作都会占用调试人员大量的宝贵时间，复杂的试验平台对调试人员的人身安全和设备安全造成极大威胁等问题；本发明的测试装置集成度高，人机界面友好，功能完善，且安装方便，接线简单，可以极大地提高调试人员的工作效率，同时，更好地保证了调试人员的人身安全和设备安全。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为本发明的外部结构示意图；
图3为图2的右视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种电力电子设备低压测试装置，包括：
交流调压单元，交流输入电压380V，交流输出电压在0～400V之间可调节；具有过流保护功能，用于向被测设备低压静止无功发生装置SVG模块供电；
采样单元，用于采集交流调压单元输出端的电流电压情况，并将采集到的信息发送至被测SVG模块；同时，采集被测SVG模块的工作情况，并将采集到的信息发送至控制单元；
数据分析单元，用于采集被测SVG模块驱动回路的调制波的波形，检测被测SVG模块输出的电流和电压波流，分析被测SVG模块的运行状况；同时，结合交流调压单元输出端的电流、电压情况，分析被测SVG模块的补偿效果；
控制单元，用于显示被测SVG模块的工作情况，并对被测SVG模块进行相关操作的控制；
被测SVG模块分别与所述交流调压单元、控制单元、采样单元和数据分析单元连接。
作为本发明的进一步限定，所述交流调压单元包括交流调压器3和微型断路器6，所述交流调压器3的输入端经微型断路器6接到380V电网，由微型断路器6控制交流调压器3的上电和断电，同时，微型断路器6具有过流保护能力，在试验设备过负荷时断开实现对设备和人身的保护；所述交流调压器3 的输出端与被测SVG模块连接，对被测SVG模块供电；交流调压器3输入电压为380V，交流调压器输出侧为0～400V交流电可调。
作为本发明的进一步限定，所述采样单元包括数字式电压表、电流互感器、数字风速仪和红外成像仪，所述数字式电压表采集交流调压器输出端电压，便于调试人员查看；所述电流互感器采集交流调压器输出端电流，并将采集到的电流数据上传到被测SVG模块的模拟量输入接口，被测低压SVG模块采集到电网的电流后，经过内部运算计算出电网所需的无功电流，然后输出满足电网功率因数需求的无功电流；所述数字风速仪安装在被测SVG模块的风道出口处，用于检测被测SVG模块中风机的风向和风速，并将检测到的风向和风速信息发送至控制单元，即将检测到的风向和风速信息实时显示于触摸屏上，方便调试人员查看记录；所述红外成像仪用于实时检测被测SVG模块内部器件的发热情况，并将检测到的发热信息发送至控制单元；所述控制单元与数字风速仪、红外成像仪之间可进行数据传输，并根据需要实时显示各类检测信息。具体的，控制单元的触摸屏通过485串口通信模块与红外成像仪连接，红外成像仪采集被测SVG模块内部器件的温度数据，再传输给触摸屏，调试人员可以在触摸屏上查询被测SVG模块各器件的温度数据；同时，触摸屏通过485 串口通信模块与数字风速仪相连，数字风速仪采集SVG模块风机的风向和风速，传输给触摸屏，供调试人员查看。
作为本发明的进一步限定，所述红外成像仪内置有内存卡，用于保存被测模块的温度数据和图片。
作为本发明的进一步限定，所述数据分析单元包括示波器7和电能质量分析仪，所述示波器7与被测SVG模块连接，采集被测SVG模块驱动回路的调制波和被测SVG模块输出的电流和电压波形；所述示波器7内置有内存卡，用于保存被测设备的波形数据，供调试人员查看留存试验记录，便于技术人员分析被测SVG模块的运行状况；所述电能质量分析仪分别采集电网侧和SVG 输出侧的电能质量数据，用于实时显示出电网侧的功率因数、谐波含量、电压电流畸变等电能数据，用于分析被测低压SVG模块的无功补偿效果。
作为本发明的进一步限定，所述控制单元包括触摸屏5和急停按钮2；所述触摸屏5通过485串口通信模块与被测SVG模块相连，所述触摸屏5用于参数显示与发出操作指令；所述急停按钮2与被测SVG模块相连，用于紧急停运被测设备，若调试过程中出现紧急情况可通过按下急停按钮2停运SVG 设备，同时，拉下微型断路器6开关，断掉电源，避免产生进一步危害。
作为本发明的进一步限定，所述控制单元还包括运行指示灯4，所述运行指示灯4与被测SVG模块相连，用于显示被测SVG模块的运行状况；设备带电时运行指示灯4常亮，提醒无关人员远离。
工作过程：
如图2和图3所示，整个装置可集成在一个壳体1内，各个部件的具体布局见图2所示；壳体1右侧下方开设有测试工装出线孔，测试工装与SVG连接的电缆均从此出线孔走线。
将被测SVG模块控制电源接到交流调压器3的输出端，通过触摸屏5启动被测SVG模块的风机，数字风速仪固定在被测SVG模块的风道出口，测量风机的风向和风速；再通过触摸屏5控制被测SVG模块发PWM调制波，使用示波器8采集被测SVG模块驱动回路的驱动波形，记录并分析被测SVG模块调制波。开始时，可先将交流调压器3输出侧调到250V，启动被测SVG模块，通过电流互感器采集电网电流，并采集到的电流传送到被测SVG模块，被测SVG模块经过运算输出满足电网需求的无功电流，示波器8采集被测SVG 模块驱动回路的调制波和SVG模块输出的电流和电压波形；当测试人员确认被测SVG模块输出波形无误后，再将交流调压器3输出电压调至额定380V，重复上述过程，测量被测SVG模块在额定运行模式下(380V)的输出电流波形和电压波形，所述的红外成像仪可以实时监测被测SVG模块内部各器件的温度，并形成记录，便于测试人员及时准确地找出被测SVG模块异常发热的元器件。所述电能质量分析仪分别采集电网侧和SVG输出侧的电能质量数据，用于显示出电网的功率因数、谐波含量、电压电流畸变等电能质量参数，便于分析被测SVG模块的补偿效果；所述急停按钮2用于紧急停运被测SVG模块，一旦测试过程中出现设备异常，测试人员可以通过急停按钮2紧急停运SVG。本发明装置体积小，安装方便，对外接口少，可以极大地提高低压SVG 调试人员的效率和保证设备和人员的安全性。
最终，本发明通过交流调压器为被测SVG模块供电，配合采样单元为被测SVG模块采集电网电流电压信号，通过数字风速仪检测被测SVG模块风机的运行状况、示波器检测被测SVG模块驱动回路的调制波和被测SVG模块输出的电压电流波形；装置上配置有电能质量分析仪，用以测试被测SVG模块的运行效率和改善电能质量的效果。调试过程中出现紧急情况时可通过急停按钮紧急停运SVG模块，保证设备安全和调试人员的人身安全。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种电力电子设备低压测试装置，其特征在于，包括：
交流调压单元，交流输入电压380V，交流输出电压在0～400V之间可调节；具有过流保护功能，用于向被测设备静止无功发生装置SVG模块供电；
采样单元，用于采集交流调压单元输出端的电流电压情况，并将采集到的信息发送至被测SVG模块；同时，采集被测SVG模块的工作情况，并将采集到的信息发送至控制单元；
数据分析单元，用于采集被测SVG模块驱动回路的调制波的波形，检测被测SVG模块输出的电流和电压波流，分析被测SVG模块的运行状况；同时，结合交流调压单元输出端的电流、电压情况，分析被测SVG模块的补偿效果；
控制单元，用于显示被测SVG模块的工作情况，并对被测SVG模块进行相关操作的控制；
被测SVG模块分别与所述交流调压单元、控制单元、采样单元和数据分析单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种电力电子设备低压测试装置，其特征在于，所述交流调压单元包括交流调压器和微型断路器，所述交流调压器的输入端经微型断路器接到380V电网，交流调压器的输出端与被测SVG模块连接；所述交流调压器输出侧为0～400V交流电。
3.根据权利要求2所述的一种电力电子设备低压测试装置，其特征在于，所述采样单元包括数字式电压表、电流互感器、数字风速仪和红外成像仪，所述数字式电压表采集交流调压器输出端电压；所述电流互感器采集交流调压器输出端电流，并将采集到的电流数据上传到被测SVG模块的模拟量输入接口；所述数字风速仪安装在被测SVG模块的风道出口处，用于检测被测SVG模块中风机的风向和风速，并将检测到的风向和风速信息发送至控制单元；所述红外成像仪用于实时检测被测SVG模块内部器件的发热情况，并将检测到的发热信息发送至控制单元；所述控制单元与数字风速仪、红外成像仪之间可进行数据传输，并根据需要实时显示各类检测信息。
4.根据权利要求3所述的一种电力电子设备低压测试装置，其特征在于，所述红外成像仪内置有内存卡，用于保存被测模块的温度数据和图片。
5.根据权利要求1所述的一种电力电子设备低压测试装置，其特征在于，所述数据分析单元包括示波器和电能质量分析仪，所述示波器与被测SVG模块连接，采集被测SVG模块驱动回路的调制波和被测SVG模块输出的电流和电压波形；所述示波器内置有内存卡，用于保存被测设备的波形；所述电能质量分析仪与交流调压单元的输出端、被测SVG模块的输出端连接，用于分析被测低压SVG模块的补偿效果。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种电力电子设备低压测试装置，其特征在于，所述控制单元包括触摸屏和急停按钮；所述触摸屏通过485串口通信模块与被测SVG模块相连，所述触摸屏用于参数显示与发出操作指令；所述急停按钮与被测SVG模块相连，用于紧急停运被测设备。
7.根据权利要求6所述的一种电力电子设备低压测试装置，其特征在于，所述控制单元还包括运行指示灯，所述运行指示灯与被测SVG模块相连，用于显示被测SVG模块的运行状况。
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