[发明专利]一种城轨主辅变流器通用高压试验装置及试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及城市轨道交通中变流器试验技术领域，尤其涉及一种城轨主辅变流器通用高压试验装置、系统及试验方法。

背景技术

城市轨道交通具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等多种优点。城市轨道交通系统主要由牵引变流器、辅助变流器和牵引蓄电池充电机等构成，其中辅助变流器的运行独立于牵引系统，为城市轨道车辆输出三相四线AC380V/50Hz的交流电源，并向主压缩机、空调、散热风机和牵引蓄电池充电机等交流负载供电，同时可以从U、V、W相中任意一相与中心线N之间取出AC220V交流电；牵引蓄电池充电机将滞留电压降压斩波后向牵引蓄电池充电，可以实现牵引蓄电池的恒流、恒压、浮充、均充过程，并能在再生制动工况下快速进入牵引蓄电池充电过程。

为了确保产品出厂后的质量和性能的稳定，产品出厂前都需要经过严格的功能试验、性能试验、功率考核试验等试验的筛选。变流器的出厂例行试验主要验证产品的硬件及软、硬件配合是否满足要求，包括启动输出试验、各项保护动作(如接触器故障、输入过流故障、散热风机故障等)、牵引蓄电池充电机试验及持续运行试验(即定工况持续运行指定时间)等。

目前针对城轨牵引变流器、辅助变流器，普遍都是分别搭建牵引变流试验系统、辅变变流试验系统以对该两种产品进行试验，即由两套独立的试验系统分别对牵引变流器、辅助变流器进行测试，分别为：①包含输出电源、控制系统、纯感负载系统及辅助供电系统的牵引变流器试验系统，用以对牵引变流系统进行试验；②包含输出电源、控制系统、阻感负载系统及辅助供电系统的辅助变流器试验系统，用以对辅助变流器系统进行试验，试验系统搭建方式如图1所示。牵引变流器及辅变电源变流器的试验需求类型是基本相同的，仅功率大小和负载类型有区别，供电需求通常均为直流DC50V～2000V，因而该类试验方式具有以下缺陷：

1)试验时搭建两套试验系统，需要使用到两套电源系统设备，所需的成本非常高、能源功耗大，造成试验资源以及能耗的浪费，且试验系统的占用面积大；

2)试验系统的通用性差，牵引变流试验系统仅能适用于牵引变流器试验、辅助变流器试验系统则仅能适用于辅助变流器试验，不能满足目前对于产品通用性的需求；

3)牵引变流器、辅助变流器的两套试验系统相互独立工作，试验时分别由独立的控制系统控制，试验过程中操作人员需要同时对两个试验系统进行操作，控制实现复杂，增加了试验执行复杂度以及试验操作的安全风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种通过一套装置可同时满足牵引变流器、辅助变流器的试验需求，且结构简单、所需成本以及能耗低、能够实现自动化试验，试验效率高且安全可靠的城轨主辅变流器通用高压试验装置，以及实现方法简单、所需成本以及能耗低、试验效率高且安全可靠的试验方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种城轨主辅变流器通用高压试验装置，包括分别与被试变流器连接的控制系统、用于提供包括牵引变流器、辅助变流器的试验所需直流电源的直流电源系统以及含有牵引变流器、辅助变流器所需负载的负载系统，所述控制系统与所述直流电源系统连接，所述控制系统接收控制指令，控制所述直流电源系统输出被试变流器试验所需直流电源，以及控制被试变流器执行所需试验。

作为本发明装置的进一步改进：所述直流电源系统包括依次连接的电源输入单元、调压单元、整流单元以及电源输出单元，所述电源输入单元接入三相交流电源，经过所述调压单元进行调压、所述整流单元进行整流后，输出所需的直流电源，并通过所述电源输出单元输出。

作为本发明装置的进一步改进：所述整流单元包括两组六脉波整流电路，两组所述六脉波整流电路之间按照试验所需电流、电压配置为串联或并联连接。

作为本发明装置的进一步改进：所述调压单元包括依次连接的调压器TM1以及整流变压器TM2，所述调压器TM1将所述三相交流电源进行降压，输出第一交流电压，所述整流变压器TM2的输入端接入所述第一交流电压，输出端输出第二交流电压。

作为本发明装置的进一步改进：所述负载系统包括用于提供牵引变流器所需负载的第一负载系统、用于提供辅助变流器所需负载的第二负载系统，当被试变流器为牵引变流器时，接入所述第一负载系统至被试变流器，当被试变流器为辅助变流器时，接入所述第二负载系统至被试变流器。