专利名称：电能质量治理装置综合实验系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气自动化领域，尤其涉及一种电能质量治理装置综合实验系统。
背景技术：
电能质量治理装置包括当前工程应用较多的并联电力滤波器、晶闸管投切电容器、晶闸管投切滤波器、晶闸管投切电抗器、晶闸管控制电抗器等无源型装置；还有有源电力滤波器、静止无功发生器(同步无功补偿器)等有源型装置。其主要功能和作用是抑制电力系统中，由于使用某些负荷所造成的低功率因数、谐波、三相不平衡、电压跌落、电压闪变等各种电能质量问题；这类设备广泛应用于矿山、冶金、化工、电气化轨道交通、机械制造等行业，以及智能建筑、计算(数据)中心、医疗等对电能质量敏感的各类场合，应用领域广泛。在新型电能质量治理装置的开发设计中，需要对制造出的样机、产品、某些元器件进行实验和测试，以便使之符合实际工程需要。但是，在实验和测试中存在如下一些困难首先，由于实际中各种电能污染的性质、比例、变化速度非常复杂，很难为实验测试提供一个比较接近真实工况的实验条件。比如，无功冲击、变流器谐波、电弧谐波、电压闪变与跌落等。其次，某些类型的电能质量治理装置在一些情况下，自身也是一个电力污染源。比如，进行无功功率补偿的装置在实验测试时将发出感性或容性的无功功率，如果直接接入电网进行实验，将导致实现实验系统功率因数非常低，这既需要很大的实验变压器容量也增加了电力损耗，直接增加实验成本；同时，有些装置在实验中还会对电网输出有害谐波电流，造成污染。第三，某些特殊元器件的性能测试条件不容易实现。比如，在各种电能质量装置中广泛选用的电抗器，在使用中时将流经含有特定谐波成分的工作电流，而工作电流造成的电、磁、热、机械效应又将导致其自身电气参数的变化。在以往的实验中很难模拟出电抗器的实际工作电流，其设计只能依赖于工程经验。

实用新型内容针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种能做到电能质量治理装置研发过程中的综合试验测试，以及常规电能质量治理装置的出厂测试的电能质量治理装置综合实验系统。为达到上述目的，本实用新型所述一种电能质量治理装置综合实验系统，包括电能试验条件发生装置以及检测装置；其中，所述电能试验条件发生装置，包括接入电网线中的第一变压器、经断路器与所述第一变压器二次侧出线电网连接的第二变压器和第三变压器；所述第一变压器的二次侧出线电网中经断路器连接有晶闸管投切滤波器、晶闸管控制电抗器、有源电力滤波器和第一待测设备出线端；所述第二变压器的二次侧出线电网中经断路器连接有无源并联电力滤波器、静止无功发生器和第二待测设备出线端；所述第三变压器的二次侧出线电网中经断路器连接有晶闸管投切滤波器、晶闸管控制电抗器、静止无功发生器和第三待测设备出线端；所述检测装置，由第一检测仪器、第二检测仪器和第三检测仪器构成；所述第一检测仪器接入所述第一变压器二次侧出线电网中；所述第二检测仪器接入所述第二变压器二次侧出线电网中；所述第三检测仪器接入所述第三变压器二次侧出线电网中。优选地，所述第二变压器为升压变压器，其二次侧由两个线圈绕组构成，所述的两个线圈绕组经升压切换断路器接入第二变压器的二次侧出线电网。优选地，所述的第三变压器为可调变压器。优选地，所述的综合试验系统还包括散热装置。优选地，所述的综合试验系统还设有220V在线式交流不间断交流电源和/或100V 在线式直流不间断电源。本实用新型的有益效果为本实用新型既能模拟各类电能质量治理装置实际使用工况，为研发和产品测试提供实验条件；又利用系统自身的功能降低实验过程中的电能损耗，降低实验成本和电力污染；同时还具备为特殊元器件性能测试提供必要的实验条件的能力。

图1是本实用新型实施例所述的电能质量治理装置综合实验系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。如图1所示，一种电能质量治理装置综合实验系统，包括电能试验条件发生装置以及检测装置；其中，所述电能试验条件发生装置，包括接入电网线中的第一变压器1、经断路器12与所述第一变压器1二次侧出线电网连接的第二变压器2和第三变压器3 ；所述第一变压器1的二次侧出线电网中经断路器12连接有晶闸管投切滤波器4、 晶闸管控制电抗器5、有源电力滤波器6和第一待测设备出线端；所述第二变压器2的二次侧出线电网中经断路器12连接有无源并联电力滤波器 7、静止无功发生器8和第二待测设备出线端；所述第三变压器3的二次侧出线电网中经断路器连接有晶闸管投切滤波器4、晶闸管控制电抗器5、静止无功发生器8和第三待测设备出线端；所述待测设备出线端连接待测设备。所述检测装置，由第一检测仪器9、第二检测仪器10和第三检测仪器11构成；所述第一检测仪器9接入所述第一变压器1 二次侧出线电网中；所述第二检测仪器10接入所述第二变压器2 二次侧出线电网中；所述第三检测仪器11接入所述第三变压器3 二次侧出线电网中。[0028]作为本实用新型进一步的实施例，所述第二变压器2为升压变压器，其二次侧由两个线圈绕组构成，所述的两个线圈绕组经升压切换断路器13接入第二变压器2的二次侧出线电网。作为本实用新型进一步的实施例，所述的第三变压器3为可调变压器。作为本实用新型进一步的实施例，还需设置纯水密闭散热循环系统、220V在线式交流不间断交流电源、100V在线式直流不间断电源。纯水密闭散热循环系统为各个设备中的功率器件提供冷却水；220V在线式交流不间断交流电源为设备提供操作电压；100V在线式直流不间断电源为高压实验段开关柜提供操作电压。对不同类型、电压等级、容量的设备实验可按以下模式进行所述接入电网线中的第一变压器1的工作电压为10\0. 4kV、经断路器与所述第一变压器1 二次侧出线电网连接的第二变压器2的工作电压为0. 4\6\10kV和第三变压器3 的工作电压为0. 4\0· 66 IkV。实施例1，高压动态无功补偿装置实验可由升压变压器的两个二次侧绕组获得 6kV、10kV两种不同的实验电压等级，并通过切换电路开关进行切换；高压并联电力滤波器由Υ\ Δ接法转换，可改变其与实验电压等级的匹配；静止无功发生器5按照IOkV电压等级标准设计，其在不同电压等级下的额定输出电流不变；另外可通过第一实验母线和第三实验母线上安装的设备通过变压器为高压实验提供实验无功电流，总实验容量可达-7. 3 13.9Mvar。实施例2，0. 4kV IkV低压动态无功补偿装置实验可直接由第一实验母线以及调压实验变压器获得不同的实验电压等级；待测设备的无功功率依靠其接入实验母线上安装的设备以及其他实验母线上安装的设备平衡；在第一实验母线和第三实验母线上也可达到-7. 3 13. 9MVar的实验容量。实施例3，电压波动、闪变、谐波、三相不平衡工况的模拟通过试验设备的控制和投切可以改变实验系统中总的无功需求量，不难模拟出由于无功功率变化所造成的电压波动。静止无功发生器、有源电力滤波器属于新型电能质量治理装置，响应速度非常快，通过适当的控制策略，在其额定输出容量范围内可以模拟出由于系统无功功率变化所造成的电压闪变现象。静止无功发生器、有源电力滤波器也能够通过控制策略，产生实验所需的含有复杂谐波成分的实验电流，只要其总有效值不超出功率范围，输出的实验电流中的谐波频率、比例、相位都可以任意调整。由于所安装设备具有分相独立控制能力，三相不平衡现象可以更加简便的产生。实施例4，某些特殊元器件的性能测试利用有源电力滤波器、静止无功发生器等有源型电能质量装置能够发生复杂谐波成分的实验电流的能力，可以将滤波电抗器、电容器等元件接在其输出端，并产生接近实际工况下的工作电流对其工作特性进行测试和分析。以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
权利要求1 一种电能质量治理装置综合实验系统，其特征在于，包括电能试验条件发生装置以及检测装置；其中，所述电能试验条件发生装置，包括接入电网线中的第一变压器、经断路器与所述第一变压器二次侧出线电网连接的第二变压器和第三变压器；所述第一变压器的二次侧出线电网中经断路器连接有晶闸管投切滤波器、晶闸管控制电抗器、有源电力滤波器和第一待测设备出线端；所述第二变压器的二次侧出线电网中经断路器连接有无源并联电力滤波器、静止无功发生器和第二待测设备出线端；所述第三变压器的二次侧出线电网中经断路器连接有晶闸管投切滤波器、晶闸管控制电抗器、静止无功发生器和第三待测设备出线端；所述检测装置，由第一检测仪器、第二检测仪器和第三检测仪器构成；所述第一检测仪器接入所述第一变压器二次侧出线电网中；所述第二检测仪器接入所述第二变压器二次侧出线电网中；所述第三检测仪器接入所述第三变压器二次侧出线电网中。
2.根据权利要求1所述电能质量治理装置综合实验系统，其特征在于所述第二变压器为升压变压器，其二次侧由两个线圈绕组构成，所述的两个线圈绕组经升压切换断路器接入第二变压器的二次侧出线电网。
3.根据权利要求1所述电能质量治理装置综合实验系统，其特征在于所述的第三变压器为可调变压器。
4.根据权利要求1所述电能质量治理装置综合实验系统，其特征在于所述的综合试验系统还包括散热装置。
5.根据权利要求1所述电能质量治理装置综合实验系统，其特征在于所述的综合试验系统还设有220V在线式交流不间断交流电源和/或100V在线式直流不间断电源。
专利摘要本实用新型公开一种电能质量治理装置综合实验系统，包括三台变压器、并联电力滤波器组、静止无功发生器、晶闸管投切滤波器组、晶闸管控制电抗器、有源电力滤波器以及在线式电能质量分析仪等检测装置，还设置有纯水密闭散热循环系统、220V在线式交流不间断交流电源、100V在线式直流不间断电源。本实用新型的有益效果为本实用新型既能模拟各类电能质量治理装置实际使用工况，为研发和产品测试提供实验条件；又利用系统自身的功能降低实验过程中的电能损耗，降低实验成本和电力污染；同时还具备为特殊元器件性能测试提供必要的实验条件的能力。
文档编号G01R31/00GK202002990SQ20112009567
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日
发明者夏华, 李晟, 郭智文 申请人:中冶华天工程技术有限公司