[实用新型]一种专用于大电容试品试验的直流高压发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及到直流高压发生器技术领域，尤其是一种专用于大电容试品试验的直流高压发生器。

背景技术

常规的800KV/10mA直流高压发生器能多次应用于换流变等小电容试品直流耐压试验，容量、电压及连续运行时间等技术指标都能满足海缆的直流耐压要求，但对于2uF以上的大容性试品，在升压过程中，非常容易由于充电电流过大导致高压过流而跳闸(这是直流高压发生器必须具备的保护措施)，这样试验就无法正常进行下去，手动控制很难避免这种情况的发生，因为电流表的显示有延时，看到电流增大时可能已经为时过晚，因此需要进一步研究及改进直流高压发生器的控制办法。

目前的直流高压发生器工作原理如图1所示，升压采用电位器调压方式，调节电位器的快慢由人手控制，电位器的位置直接决定脉宽，也就决定了输出电压，也即是同样的速度调节电位器，升压的速率是一定的，充电电流I=CdUcdt,]]>对于小电容试品来说，C很小，I也就不大，电流基本取决于试品的绝缘电阻，特性接近于阻性负载，但大电容试品来说，C很大，I就很大，最大充电电流可能已经超过仪器输出电流的极限，然而，所有直流高压发生器基于在试验过程中试品放电时进行保护的原因，都设置了瞬时过流保护，因此，很容易因充电电流过大而跳闸；常规的直流高压发生器升压过程的输出电压电流特性如图2，从图2中可以看出，输出的高压电压同电位器的给定升压速率一定时，当负载为阻性负载时输出电压、电流基本同电位器的给定升压速率一致，当负载为大容性负载时，高压电流在充电瞬间的高压电流最大，并且跟调节的速度相关，当然还与充电回路的时间常数τ有关，图2表示的是串联电阻R为500KΩ，容性负载为2uF，时间常数τ为1秒的升压过程常规直流高压发生器的输出电压、电流特性。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术直流高压发生器当用于大电容试品试验时容易因充电电流过大而导致高压过流出现跳闸、导致试验无法进行的技术问题，提供一种当用于大电容试品试验时能有效防止充电电流过大而跳闸的直流高压发生器。

为实现以上目的，本实用新型采取了以下的技术方案：一种专用于大电容试品试验的直流高压发生器，包括有依次电连接的电位器给定模块，PWM脉宽调制模块，倍压模块，高压输出模块，在所述PWM脉宽调制模块和高压输出模块之间电连接有高压反馈模块，还包括有用于检测电位器给定模块电位调节大小和高压电流大小的CPU检测模块、D/A给定模块、高压电流测量模块，所述CPU检测模块和D/A给定模块串联电连接于所述电位器给定模块和PWM脉宽调制模块之间，所述D/A给定模块输出电连接到PWM脉宽调制模块，所述高压电流测量模块一端与CPU检测模块电连接，另一端电连接到所述高压输出模块。

升压过程中常规直流高压发生器对大容性负载很容易因高压过流而跳闸，但进一步分析发现，大容性试品升压过程发生过流时电压也在上升，而试品击穿放电过流时电压是在下降的，两者有明显区别，因此，只要在设备的过流保护中增加电压判据，就可以区分是容性试品充电过流还是试品放电过流，若是试品放电过流即进行保护跳闸，若是容性试品充电过流即采取措施降低升压速率；因此通过增加一级采用CPU检测模块的D/A给定模块输出方式，首先测量电位器的调节大小，然后CPU检测模块检测电位器给定模块的信号，根据其调节幅度大小，在单位时间内给定减小后由D/A给定模块输出，高压电流测量模块测量高压输出模块输出的高压电流大小，并将检测结果发送给CPU检测模块，CPU检测模块接收到该高压电流信号后，假如瞬间电流还是偏大，则在单位时间内给定减小后由D/A给定模块输出，始终控制瞬间高压电流不超过直流高压发生器的高压额定电流。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点：本实用新型的直流高压发生器能在不影响设备其他性能的条件下保证对大电容试品不发生充电过流导致高压过流而跳闸的现象，使得试验能正常顺利进行。

附图说明

图1为现有技术直流高压发生器控制原理示意图；

图2为现有技术直流高压发生器升压过程的输出电压、电流特性示意图；

图3为本实用新型直流高压发生器控制原理示意图；

图4为本实用新型直流高压发生器升压过程的输出电压、电流特性示意图；

图5为本实用新型实施例海缆相对地直流耐压试验接线图；