[实用新型]阶梯充电式200kV/10mA快速极性转换直流发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种阶梯充电式200kV/10mA快速极性转换直流发生器，主要应用于72.5kV及以下耦合电容器、电容分压器及直流滤波电容器的极性反转试验。 

背景技术

耦合电容器主要用于我国工频高压及超高压交流输电线路中，以实现载波、通讯、测量、控制、保护及抽取电能之目的。电容分压器主要用于工频电压的测量，受技术条件所限，目前在超高压场合仍大多采用此类分压器。直流滤波电容器主要安装在高压直流输电换流站直流侧，用于直流滤波器的电容器单元和电容器组。 

根据用户现场反馈的运行情况和国家高压电器产品质量监督检验中心型式试验情况总结发现，上述产品在直流耐受电压试验及极性转换试验中暴露出来的问题较多。直流极性反转试验主要用以考核直流滤波电容器在极端工况下短时极性转换耐受能力。在直流电压作用下，绝缘介质（特别是有机硅橡胶等绝缘材料）具有累积效应，因而在短时极性转换过程中极容易发生内部击穿故障。故对上述产品进行直流极性反转试验对于发现产品潜在缺陷、提高电网运行可靠性具有十分重要的意义。 

传统的用于72.5kV及以下耦合电容器、电容分压器、直流滤波电容器直流极性转换试验的直流发生器是在输出电压降为零值后通过手动或者控制机构将所有硅堆反向重置来达到极性反转的目的，其换向时间普遍较长，难以满足相关标准的要求。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种阶梯充电式200kV/10mA快速极性转换直流发生器，以解决上述技术问题。 

一种阶梯充电式200kV/10mA快速极性转换直流发生器，包括一个三绕组的升压变压器，三绕组的升压变压器包括原边的第一绕组和副边的第二绕组、第三绕组； 

第二绕组的一端连接第一整流硅堆的输入端，第一整流硅堆的输出端连接第一受控隔离开关的第一接口，第一受控隔离开关的第二接口连接接地开关的一端，接地开关的另一端接地；第二绕组的另一端接地；滤波电容的正极连接第一整流硅堆的输出端，另一端接地； 

第三绕组的一端连接第二整流硅堆的输入端，第二整流硅堆的输出端连接第四受控隔离开关的第一接口，第四受控隔离开关的第二接口连接第一充电电容的正极，第一充电电容的负极连接第二充电电容的正极，第二充电电容的负极接地；第三绕组的另一端接地；第二受控隔离开关的第一接口连接第四受控隔离开关的第二接口，第二受控隔离开关的第二接口连接第一受控隔离开关的第二接口；第三受控隔离开关的第一接口连接第一充电电容的负极，第三受控隔离开关的第二接口连接第二受控隔离开关的第二接口；试品电容器的正极连接第二受控隔离开关的第二接口，试品的负极接地。 

本实用新型进一步的改进在于：第一绕组、第二绕组和第三绕组的匝数分别为N1、N2、N3；N2／N1=526，N3／N2=0.5～0.75。 

本实用新型进一步的改进在于：第一整流硅堆和第二整流硅堆的反向击穿电压为300kV，极限通流为50mA。 

本实用新型进一步的改进在于：第一充电电容和第二充电电容的电容量为0.2～0.5uF；滤波电容的电容量为0.5uF。 

本实用新型进一步的改进在于：所述阶梯充电式200kV/10mA快速极性转换直流发生器还包括控制第一受控隔离开关、第二受控隔离开关、第三受控隔离开关、第四受控隔离开关和接地开关接通和关断的控制单元。 

本实用新型进一步的改进在于：所述试品电容器为耦合电容器、电容分压器或直流滤 波电容器。 

与现有同类直流发生器相比，本实用新型具有以下优点：采用一极性耐压另一极性充电准备阶梯充电的结构，大幅缩短了直流极性反转试验时的转换时间，对于直流耐压水平在160kV的试品，估算的正负极性转换时间小于1分钟，满足标准要求；此外，还可以增加升压变压器高压绕组的抽头，实现两次阶梯充电的电压比率的灵活调节。 

附图说明

图1为200kV/10mA快速极性转换直流发生器的原理图； 

图中，D1、D2—整流硅堆；1—升压变压器原边；2、3—升压变压器副边；4—控制单元；S1、S2、S3、S4—受控隔离开关；ES—接地开关；C1、C2—充电电容；C3—滤波电容；T.O—试品。 

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案。