[发明专利]一种直流电网大功率设备的在线式阻抗测试装置及方法

权利要求书

1.一种直流电网大功率设备的在线式阻抗测试装置，其特征在于：包括信号源、功率放大器、限流电阻、变压器、隔直电容、电流传感器、分压测试装置、频谱分析仪；信号源的信号输出端连接功率放大器的信号输入端，用于产生扫频信号；功率放大器的信号输出端串联限流电阻后连接在变压器的初级线圈上，功率放大器用于放大并注入信号，限流电阻用于防止功率放大器的输出端短路烧毁；变压器的次级线圈串联隔直电容后接入直流母线，变压器用于隔离电网保护待测大功率设备，隔直电容用于隔离直流电网的高压、保护信号注入器件和人员安全；电流传感器中穿入直流母线，用于测量测试点位置的实时电流；分压测试装置的测量端并联在直流母线的正极和负极之间，用于测量测试点位置的实时电压；电流传感器的信号输出端和分压测试装置的信号输出端分别连接频谱分析仪的信号输入端；待测大功率设备的电源端接入直流母线。

2.根据权利要求1所述的一种直流电网大功率设备的在线式阻抗测试装置，其特征在于：电流传感器为罗科夫斯基线圈，包括柔软非金属的开合式环形骨架，和缠绕式安装在开合式环形骨架上的线圈，用于避免大电流产生强磁场导致的金属吸合；还包括空心的探头，探头连接线圈的伸出端，用于避免直流大电流造成的探头饱和；电流传感器通过改变线圈的缠绕方式分别测量待测大功率设备的差模电流和共模电流。

3.根据权利要求1所述的一种直流电网大功率设备的在线式阻抗测试装置，其特征在于：分压测试装置包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容、断路器开关、放电开关、短路开关；断路器开关包括联动的第一开关和第二开关，第一开关、第一电阻、放电开关、第二开关依次串联后并联在直流母线的正极和负极之间，第一开关串联在直流母线的正极，第二开关串联在直流母线的负极；第一电容、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第二电容依次串联后并联在第一电阻与放电开关的串联电路的两端；短路开关包括联动的第四开关和第五开关，第四开关并联在第二电阻与第三电阻的串联电路的两端，第五开关并联在第四电阻与第五电阻的串联电路的两端；第一电容与第二电阻的连接点引出第一差模电压接线柱，第五电阻与第二电容的连接点引出第二差模电压接线柱；第三电阻与第四电阻的连接点引出共模电压接线柱，并通过串联第六电阻接地；

分压测试装置以高阻状态并联接入直流电网，通过改变开关闭合方式分别测量待测大功率设备的差模电压和共模电压。

4.根据权利要求3所述的一种直流电网大功率设备的在线式阻抗测试装置，其特征在于：第一电阻为10kΩ，第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻均为470Ω，第六电阻为20kΩ，第一电容、第二电容均为10uF。

5.根据权利要求2或3所述的一种直流电网大功率设备的在线式阻抗测试装置，其特征在于：

用于测量待测大功率设备的差模电流时，

变压器的次级线圈的两端并联在直流母线的正极和负极之间，

电流传感器中穿入单根极直流母线；

频谱分析仪的信号输入端分别连接分压测试装置的第一差模电压接线柱和第二差模电压接线柱；

用于测量待测大功率设备的共模电流时，

变压器的次级线圈的一端接地，另一端通过并联的隔直电容分别连接直流母线的正极和负极；

电流传感器中穿入直流母线的正极和负极；

频谱分析仪的信号输入端连接分压测试装置的共模电压接线柱。