[发明专利]一种输出交直流复合电压的直流支撑电容器测试装置

说明书

本发明公开了一种输出交直流复合电压的直流支撑电容器测试装置，包括：交流电压输出模块和直流电压输出模块；所述交流电压输出模块和直流电压输出模块并联，形成并联端口；所述并联端口一端与待测的直流支撑电容器连接，另一端接地；所述交流电压输出模块用于输出幅值和频率可调的交流电压；所述直流电压输出模块用于输出幅值和升压速率可调的直流电压。本发明的装置可以输出交直流复合电压，也可以输出单一的直流或交流电压，符合直流支撑电容器实际运行工况；同时可以对输出的交流电压幅值和频率进行调节，也可以对直流电压幅值和升压速率进行调节，得到尽可能接近实际工程的电容器性能参数，提高直流支撑电容器测试性能的可靠性。

技术领域

本发明属于高压电工领域，更具体地，涉及一种输出交直流复合电压的直流支撑电容器测试装置。

背景技术

作为直流输电换流阀、风电换流器等设备的核心部件，直流支撑电容器起到稳定直流侧电压、提供负载变化时能量调节、补偿无功功率、减小电压过冲和瞬时过电压等重要作用。换流器的失效故障中，超过20％的故障是由直流支撑电容的失效引起，可以说直流支撑电容是换流器中最脆弱的器件之一，直流支撑电容器的击穿以及因老化导致的电容量下降均会影响换流器整体的运行情况。因此为保证换流器可以长时间、高效率地正常运行，需要直流支撑电容器具有较高的可靠性。由于与开关器件相并联，直流支撑电容器工作时需承受交直流复合电压，其中交流电压分量主要包含工频一次谐波、二次谐波、三次谐波以及数千赫兹的高次谐波，其交流电压分量可以达到直流分量的10％以上。因此，为研究直流支撑电容器的可靠性，需要模拟直流支撑电容器的运行工况给电容器施加交直流复合电压。

目前的测试装置大多只能输出单一的直流电压或交流电压，而无法输出交直流复合电压，而直流支撑电容器上的电压幅值、频率、上升速率等因素均会对电容的击穿特性和寿命特性产生影响，导致电容器性能的下降，如不考虑这些因素，使用现有装置对直流支撑电容器进行测试，得到的电容器性能参数(如寿命、击穿场强等)会优于工程实际中的性能参数，从而导致对直流支撑电容器可靠性的错误估计，这种错误估计可能会导致工程中直流支撑电容器的频繁故障，影响换流器的长期稳定运行。因此需要设计一种可以输出交直流复合电压的测试装置，以满足直流支撑电容器的测试要求。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种输出交直流复合电压的直流支撑电容器测试装置，旨在解决现有测试装置只能输出单一的直流电压或交流电压，造成直流支撑电容器的测试性能与工程实际应用不符的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种输出交直流复合电压的直流支撑电容器测试装置，包括：交流电压输出模块和直流电压输出模块；

所述交流电压输出模块和直流电压输出模块并联，形成并联端口；

所述并联端口一端与待测的直流支撑电容器连接，另一端接地；

所述交流电压输出模块用于输出幅值和频率可调的交流电压；

所述直流电压输出模块用于输出幅值和升压速率可调的直流电压。

进一步地，所述交流电压输出模块包括，交流电压源、继电器、升压变压器、限流电阻和隔直电容；

所述交流电压源的输出端与所述继电器的一端连接；

所述继电器的另一端与所述升压变压器的原边连接；

所述升压变压器的副边与所述限流电阻的一端连接；

所述限流电阻的另一端与所述隔直电容的一端连接；

所述隔直电容的另一端与所述直流电压输出模块并联。

优选地，所述隔直电容的电容值大于或等于所述直流支撑电容器的10倍。