[发明专利]一种用于干式空心电抗器综合电气性能参数测试的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量电变量技术领域，更具体地，涉及一种用于干式空心电抗器综合电气性能参数测试的系统及方法。

背景技术

随着电力行业的迅猛发展，电力系统对其中的各类元器件的精度和稳定性的要求越来越高。电抗器作为常用的电气元件，在电力系统中有着丰富的使用环境，可以完成无功补偿、抑制谐波以及限制电流等需求，而电抗器自身的电气性能参数的准确性，会直接影响到其实际效果，甚至影响整个电力系统，所以对电抗器的中和电气性能参数测试十分重要。目前交流和直流输电系统中常用的是干式空心电抗器，该电抗器需要测试的参数包括直流电阻、交流电阻、电抗、电感、品质因数、直流损耗以及谐波损耗功率等，而目前测量这些参数需要使用不同的测量仪器及系统，有些参数无法直接测得，还需要使用多种仪器测量后再计算得出，测试步骤多，测试时间长；且对同一电抗器进行多次测量，因无法保证每次测量时，如人员操作以及环境温度等的环境因素无法保证一致，会存在不可避免的误差，使得测量结果可信度不高；同时因集成度低，各测试仪器系统分散，不方便在各种试验现场测试。

发明内容

为了解决背景技术存在的对干式空心电抗器各综合电气性能参数的测试集成度低、测试步骤多、测试时间长且存在误差的问题，本发明提供了一种用于干式空心电抗器综合电气性能参数测试的系统及方法。

所述一种用于干式空心电抗器综合电气性能参数测试的系统包括：

电流采集模块，所述电流采集模块用于获取待测干式空心单抗器的工作电流，电流采集模块输入端与待测干式空心电抗器连接，电流采集模块输出端与计算机连接；

电压采集模块，所述电压采集模块用于获取待测干式空心单抗器的工作电压，电压采集模块输入端与待测干式空心电抗器连接，电压采集模块输出端与计算机连接；

功率采集模块，所述功率采集模块用于获取待测干式空心单抗器的损耗功率，功率采集模块输入端与待测干式空心电抗器连接，功率采集模块输出端与计算机连接；

电源模块，所述电源模块为多频高精度线性电源，电源模块由380V三相电压供电，用于给电流采集模块、电压采集模块、功率采集模块以及待测干式空心电抗器提供特定频率的线性电源；

控制模块，所述控制模块有PLC控制器构成，用于控制三相380V电源的接入及高精度线性电源的输出；

计算机，所述计算机用于记录电流采集模块、电压采集模块以及功率采集模块的采集数据，并依据采集的特定频率下干式空心电抗器的电压、电流以及损耗功率，计算出各综合电气性能参数；

进一步的，所述测试系统包括三组电压保护模块，所述电压保护模块由高频电容与电感并联组成，所述三组电压保护模块分别连接待测干式空心电抗器与电流采集模块、电压采集模块、功率采集模块，用以避免干式空心电抗器感应电压对各采集模块造成的损坏；

进一步的，所述测试系统包括启动保护模块，所述启动保护模块连接在控制模块上，在启动电源前自检确保电源从0开始输出，用于避免由误操作对所述系统及实验人员造成的危害；

进一步的，所述待测试的干式空心电抗器是干式空心并联电抗器、干式空心限流电抗器以及干式空心平波电抗器；

进一步的，所述综合电气性能参数包含：交流阻抗、直流电阻、交流等效电阻、电感、电抗、品质因数、直流损耗以及谐波损耗功率；

进一步的，所述谐波测试电流的频率为50nHz，其中0≤n≤50，n为整数；

进一步的，所述数据采集模块直流带宽范围为0～30MHz，数据采集模块准确度等级为0.03，数据采集模块电压测量范围为0～1000V，数据采集模块电流测量范围为0～20A；

优选地，所述功率分析仪使用norma5000型功率分析仪；

优选地，所述PLC采用松下FPX0-L40R可编程控制器；

优选地，所述电流采集模块使用电流互感器；

优选地，所述电压采集模块使用电压互感器；

所述一种用于干式空心电抗器综合电气性能参数测试的方法包含：

步骤一：控制模块控制电源模块以特定频率给电流采集模块、电压采集模块、功率采集模块以及待测干式空心电抗器供电；

步骤二：电流采集模块测量待测干式空心电抗器工作电流，并将所述电流数据传输至计算机；

步骤三：电压采集模块测量待测干式空心电抗器工作电压，并将所述电压数据传输至计算机；

步骤四：功率采集模块测量待测干式空心电抗器损耗功率，并将所述功率数据传输至计算机；