专利名称：一种电容器外壳爆破能量试验电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于高压试验技术领域，涉及一种试验电路，尤其是电容器外壳爆破能量试验电路。
背景技术：
电力电容器及相关的高压并联电容器技术大纲规定进行电容器的外壳爆破能量试验。该项试验主要采取外部能量注入电容器的方法来实现。现有的试验电路均以冲击电流发生器为基础，将电容器串入冲击电流发生器试验电路中,通过大电流的注入进行电容器能量检测,从而完成该试验。但是电容器外壳爆破能量试验有以下几点特殊要求:首先要求试验电路接线简单，试验方便快捷，其次需要注入电容器的能量可控可测，最后还要求整个试验电路的工作效率高，减小不必要的能量损耗。目前尚无专门针对该项试验要求的试验电路，因此难以满足试验要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种电容器外壳爆破能量试验电路，快捷的完成试验线路的接线，减小试验电路的阻抗，提高注入电容器能量的效率。为了实现上述目的，该实用新型采取以下技术方案:—种电容器外壳爆破能量试验电路,包括充电系统、储能系统和放电系统；所述充电系统后端通过电缆与储能系统前端相连，所述储能系统的后端通过母线与放电系统前端相连。本实用新型进一步的改进在于:所述电容器外壳爆破能量试验电路还包括接地系统、测量系统和控制系统；接地系统分别同充电系统、储能系统、放电系统接地端相连；测量系统连接储能系统和放电系统；控制系统连接充电系统和测量系统。本实用新型进一步的改进在于:充电系统由依次串联的调压器、变压器和整流装置组成。本实用新型进一步的改进在于:储能系统由储能电容器和保护装置组成；所述储能电容器由多台电容器并联而成，所述保护装置由多个限流电阻组成。本实用新型进一步的改进在于:放电系统由放电球与试品接线处组成，所述试品接线处由短接开关和试品电容器接线端子组成。本实用新型进一步的改进在于:接地系统由固定接地连接线与控制接地杆组成；接地系统通过固定接地连接线将充电系统的接地端与储能系统的接地端与大地相连，通过控制接地杆将充电系统的高压端与储能系统的高压端与地相连。本实用新型进一步的改进在于:测量系统包括阻容混联分压器、纯电阻冲击分压器和电流测试装置；所述阻容混联分压器与储能电容器的电容器相连；试品电容器接线端子连接试品电容器，纯电阻冲击分压器与试品电容器相连；电流测量装置串联到电容器外壳爆破能量试验电路中。[0013]本实用新型进一步的改进在于:储能电容器的多台电容器环形布置且与放电球等距。相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果:I)通过使用直流恒流源充电方式进行储能电容器充电，充电速度快，充电电流稳定、充电能量易控制。2)将试验电路主设备合理布置，减小试验电路阻抗，提高能量注入效率。3)进行试验时，通过短接开关的使用，可以有效加快试验进程，提高试验的效率。4)对测量系统进行优化，实现多路信号采集。
图1为电容器外壳爆破能量试验电路的原理框图；图2为主试验设备布置框图。图中:I为充电系统,2为储能系统,3为放电系统,4为接地系统,5为测量系统,6为控制系统，7为储能电容器组，8为放电球，9为试品接线处，10为电容器试验室。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述。参见图1，本实用新型一种电容器外壳爆破能量试验电路，包括充电系统1，主要完成充电过程的电压、电流的量值转换，并将经过调理、转换后的电参量通过线缆连接到储能系统2中，对储能系统2中的储能电容器实现充电，放电系统3经过放电球的操作，释放储能系统2中的储存能量，并对放电系统3中的试品接线处的试品电容器进行放电，待放电过程完成后接地系统4实现主设备的安全接地，对于放电过程中的电参量采集均是通过测量系统5来实现，控制系统6主要进行整个试验过程的参数设定与控制。参见图2，本实用新型主要进行如下设计:充电系统I尽量靠近储能系统2，储能系统2中的储能电容器组7采用环形布置，围绕放电球8均匀安装，放电球8的后端与试品接线处9紧密相连，接地系统4可以实现主设备的安全保护接地，整个试验系统采用电容器试验室10的平面布置。本实用新型的具体连接关系如下:充电系统I包括串联的调压器、变压器和整流装置；在充电系统I处对引入的交流电源进行调压与变压，将变压后的交流电通过引线输入到整流装置，整流装置的输出与储能系统2的保护装置相连接，经过保护装置对储能电容器组7进行充电，储能电容器组7的后端与放电系统3的放电球8相连，放电球8通过低阻抗线缆将试品接线处9串联到整个试验回路中，接地系统4通过固定接地连接线将充电系统I的接地端与储能系统2的接地端与大地相连，通过控制接地杆将充电系统I的高压端与储能系统2的高压端与地相连，测量系统5通过阻容混联分压器与储能电容器组7的电容器相连，纯电阻冲击分压器与试品接线处9的试品电容器相连，电流测量装置则串联到整个试验回路中，该测量系统5根据不同的电压、电流参量选用不同的量测设备，能够有效地减小测量误差，控制系统6通过控制线与充电系统I和测量系统5相连，以工控机作为硬件架构的基础，实现整个试验过程的实时控制与检测，并将测量系统5中的测量信息进行处理分析，通过合理布置试验设备的相对位置，有效地减小了试验电路的固有阻抗，提高注入试品电容器能量的效率出发，同时利用电容器试验室10的布局，将控制测量区与试验区域进行划分，一方面提高了试验过程的安全系数，另一方面有效地减小了放电过程中对测量、控制设备的干扰，保证了控制过程的可靠性与测量数据的准确度。本实用新型的工作原理如下:根据DL/T840-2003标准，在实施检测时，首先将试品接线处9的短接开关闭合，即将试品电容器短路，使用控制系统6进行试验控制，通过调压器引入外部交流电源，经过整流装置的整流后，再通过保护装置对储能电容器组7进行充电，待充电电压达到控制系统的预设值时，放电球进行接触放电，储能电容器组7通过整个回路的电感和电阻进行空载放电，测量系统5获取电参量的具体参数，并将此数据送入控制系统6进行分析处理，得出试验回路的固有参数，待放电完成后，接地系统4保持主设备接地，保证设备及人身安全；然后将短接开关打开，将试品电容器串入试验回路中，重复上述充放电过程，则放电过程的大部分能量注入到试品电容器中，通过测量系统5再次将所测数据送入到控制系统6中，结合两次放电过程的数据完成试验过程的外壳爆破能量计算。综上所述，本实用新型的试验电路采用直流恒流源进行储能电容器充电，具有充电平稳、易控的优点，储能电容器采用环形结构布置，与放电球等距，放电回路阻抗较小，放电过程电流、电压波形平滑，试品接线处增加短接开关，使得试验电路接线便捷，测量系统选用专用的量测装置，测量数据准确，控制系统利用软硬件结合，操作简单易用，该试验电路一方面提高了注入试品电容器的能量效率，减小了试验回路的能量损耗，另一方面提高了试验过程的测量结果准确度和工作效率。
权利要求1.一种电容器外壳爆破能量试验电路，其特征在于，包括充电系统、储能系统和放电系统；所述充电系统后端通过电缆与储能系统前端相连，所述储能系统的后端通过母线与放电系统如端相连。
2.根据权利要求1所述的一种电容器外壳爆破能量试验电路，其特征在于，所述电容器外壳爆破能量试验电路还包括接地系统、测量系统和控制系统；接地系统分别同充电系统、储能系统、放电系统接地端相连；测量系统连接储能系统和放电系统；控制系统连接充电系统和测量系统。
3.根据权利要求1所述的一种电容器外壳爆破能量试验电路，其特征在于，充电系统由依次串联的调压器、变压器和整流装置组成。
4.根据权利要求2所述的一种电容器外壳爆破能量试验电路，其特征在于，储能系统由储能电容器和保护装置组成；所述储能电容器由多台电容器并联而成，所述保护装置由多个限流电阻组成。
5.根据权利要求4所述的一种电容器外壳爆破能量试验电路，其特征在于，放电系统包括放电球、短接开关和试品电容器接线端子。
6.根据权利要求2所述的一种电容器外壳爆破能量试验电路，其特征在于，接地系统由固定接地连接线与控制接地杆组成；接地系统通过固定接地连接线将充电系统的接地端与储能系统的接地端与大地相连，通过控制接地杆将充电系统的高压端与储能系统的高压端与地相连。
7.根据权利要求5所述的一种电容器外壳爆破能量试验电路，其特征在于，测量系统包括阻容混联分压器、纯电阻冲击分压器和电流测试装置；所述阻容混联分压器与储能电容器的电容器相连；试品电容器接线端子连接试品电容器，纯电阻冲击分压器与试品电容器相连；电流测量装置串联到电容器外壳爆破能量试验电路中。
8.根据权利要求5所述的一种电容器外壳爆破能量试验电路，其特征在于，储能电容器的多台电容器环形布置且与放电球等距。
专利摘要本实用新型公开了一种电容器外壳爆破能量试验电路，包括充电系统、储能系统、放电系统、接地系统、测量系统和控制系统六部分。充电系统对储能电容器进行直流恒流源充电，待达到预设值时，通过放电球的接触放电，实现储能电容器的储能释放，并通过量测设备对放电过程的电压、电流参量进行实时的波形和参数测量，并将测量数据传送至控制系统进行分析处理，结合短接开关的使用，重复该试验过程，将两次测量数据进行计算、比对，得出电容器外壳爆破能量。该试验电路对主试验设备进行合理的布置安装，减小了试验回路的固有阻抗，能够有效地提高注入试品电容器的能量效率，并使得试验过程变得简单、易控，快捷的完成电容器外壳爆破能量试验。
文档编号G01R31/00GK202939232SQ201220505598
公开日2013年5月15日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者袁渊, 任稳柱, 冯建强 申请人:中国西电电气股份有限公司