[发明专利]一种电力电容器噪声激励电路及方法

说明书

本发明公开了一种电力电容器噪声激励电路及方法，包括试验电容器、直流电压源和交流电压源，直流电压源通过保护电阻连接在试验电容器的两端之间，交流电压源通过隔直电容连接在试验电容器的两端之间，且试验电容器的两端并联有电压测量设备。本发明能够施加预设激励，产生单频或多频噪声，再利用电容器噪声功率与电压的关系以及不同频率正弦量的正交性计算得出全电流施加时的总噪声功率。

技术领域

本发明涉及电力电容器领域，具体涉及一种电力电容器噪声激励电路及方法。

背景技术

随着超高压、特高压直流输电工程越来越多，在超高压、特高压直流输电系统在交、直流变换过程中，产生大量谐波。谐波电流通过交流并联、滤波电容器和直流滤波电容器时，电容器会产生较大的噪声，对周围居民的工作、生活产生不利影响。

为了测量电容器噪声的大小，需要在实验室对电容器施加激励以使之产生噪声，目前使用的激励方法是将实际的电流波形直接施加于电容器单元。由于电容器在交流电压下会流过较大的电流，因此该方法需要容量很大的试验变压器和谐波源并需要并联电抗器补偿容性电流，体积大、造价高、技术难度大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力电容器噪声激励电路及方法，以克服现有技术存在的缺陷，本发明能够施加预设激励，产生单频或多频噪声，再利用电容器噪声功率与电压的关系以及不同频率正弦量的正交性计算得出全电流施加时的总噪声功率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电力电容器噪声激励电路，包括试验电容器、直流电压源和交流电压源，直流电压源与保护电阻串联后，并联在试验电容器的两端，交流电压源与隔直电容串联后，并联在试验电容器的两端，且试验电容器的两端并联有电压测量设备。

进一步地，交流电压源为频率和幅值可调的单频电源或多次谐波共同加载的多频电源。

进一步地，直流电压源为电压可调的直流电压源或电流可调的直流电压源。

一种基于上述电力电容器噪声激励电路的电力电容器噪声激励方法，包括以下步骤：

步骤一：根据试验电容器的电容量及谐波电流计算不同噪声角频率的参考电压幅值U_ref；

步骤二：在同时施加交流电压源和直流电压源的情况下，根据不同噪声频率的参考电压幅值计算直流电压与各次交流电压的关系，并结合试验电容器的电容量确定直流电压和各次交流电流的大小，使谐波功率在交流电压源的额定容量范围内；

步骤三：升高直流电压至设置值，然后给试验电容器注入交流电流至设置值，并通过电压测量设备观察电压是否与设置值相符，如不相符应重复步骤一和步骤二进行验算，如相符即进行噪声测量。

进一步地，还包括以下步骤：

步骤四：测量结束后，先降低交流电流的注入至零并关闭交流电压源，再关闭直流电压源，让试验电容器通过保护电阻进行放电，并用电压测量设备观察试验电容器的剩余电压；

步骤五：当试验电容器剩余电压降低至零或者允许的放电电压时，用接地棒接触试验电容器高压接线端子，使试验电容器彻底放电。

进一步地，步骤一中噪声角频率为ω_n的参考电压幅值U_ref按如下公式计算：

其中，U_j表示角频率为ω_j的电压幅值，U_k表示角频率为ω_k的电压幅值，i为虚数单位，j,k,n均为正整数，表示频率谐波次数，且满足条件j±k＝n，参考电压幅值为U_ref，参考电压的角频率ω_ref＝ω_n/2。