Svg集約式單元全載試驗(yàn)臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子行業(yè)，無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域，高壓靜止無(wú)功功率補(bǔ)償裝置SVG功率單元全載實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著我國(guó)電力工業(yè)的不斷發(fā)展，大范圍的高壓輸電網(wǎng)絡(luò)逐漸形成，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)無(wú)功功率的要求也日益嚴(yán)格。無(wú)功功率補(bǔ)償裝置如同有功電源一樣，是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量、降低電網(wǎng)損耗以及保證其安全運(yùn)行所不可缺少的部分。電網(wǎng)無(wú)功功率不平衡將導(dǎo)致系統(tǒng)電壓的巨大波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致用電設(shè)備的損壞，出現(xiàn)系統(tǒng)電壓崩潰和穩(wěn)定破壞事故。因此無(wú)功功率補(bǔ)償裝置對(duì)電力系統(tǒng)是十分重要的。無(wú)功功率補(bǔ)償裝置經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，形成了種類繁多的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。
[0003]SVG作為目前無(wú)功補(bǔ)償裝置中的第三代產(chǎn)品，它在我國(guó)的發(fā)展已有一段漫長(zhǎng)的時(shí)間。隨著我國(guó)新型電力器件技術(shù)的不斷發(fā)展，SVG的研制已從原來(lái)基于GTO器件發(fā)展到現(xiàn)在基于IGBT器件的二電平壓型逆變器。它比GTO更能滿足SVG的緩沖電路要求，且損耗較低。同時(shí)，這種器件的采用，也顯示出我國(guó)改善SVG技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。并且，IGBT器件在SVG上的使用已進(jìn)入實(shí)用階段，它具有導(dǎo)通壓降低、工作頻率高、電壓型門極驅(qū)動(dòng)、安全工作趨勢(shì)、易于串聯(lián)使用等優(yōu)點(diǎn)，這些良好的性能使之更適用于SVG這類大容量、工作頻率高的電力電子裝置，并將會(huì)使得SVG在未來(lái)的柔性交流輸電系統(tǒng)中得到更為廣泛的應(yīng)用。無(wú)功補(bǔ)償發(fā)展到今天，SVG是當(dāng)今無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域最新技術(shù)的代表。SVG并聯(lián)于電網(wǎng)中，相當(dāng)于一個(gè)可變的無(wú)功電流源，其無(wú)功電流可以快速地跟隨負(fù)荷無(wú)功電流的變化而變化，自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)所需無(wú)功功率。由于SVG的響應(yīng)速度極快，所以又稱為靜止同步補(bǔ)償器(StaticSynchronous Compensa tor,簡(jiǎn)稱STATC0M)。SVG的基本原理是利用可關(guān)斷大功率電力電子器件(如IGBT)組成自換相橋式電路，經(jīng)過(guò)電抗器并聯(lián)在電網(wǎng)上，適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的幅值和相位，或者直接控制其交流側(cè)電流，就可以使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無(wú)功電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康摹?br>[0004]在運(yùn)行特性上，SVG能最大限度地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、增加系統(tǒng)阻尼、抑制系統(tǒng)諧振，從而大幅度提高電壓輸送能力，并在其最大的容性或感性電壓范圍內(nèi)獨(dú)立控制其輸出電流，并在久壓條件下表現(xiàn)出更加優(yōu)越的無(wú)功調(diào)節(jié)能力。并且由于SVG在無(wú)功補(bǔ)償方面具有響應(yīng)速度快、運(yùn)行范圍廣、吸收無(wú)功連續(xù)、穩(wěn)定電網(wǎng)電壓、提高瞬變電壓極限、降低諧波和降低占地面積等方面具有非常優(yōu)越的性能，這些優(yōu)越性能無(wú)疑將會(huì)促進(jìn)SVG的快速發(fā)展。
[0005]高壓SVG為三相交流高壓輸入，每相根據(jù)電壓等級(jí)不同，由若干功率模塊串聯(lián)而成(最多一套設(shè)備可達(dá)126個(gè)單元)，在功率模塊生產(chǎn)完畢之后，需要在整機(jī)裝配前進(jìn)行調(diào)試，保證裝配后的功率單元均能正常工作，否則沒(méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)試將存在隱患甚至嚴(yán)重問(wèn)題的單元裝配到整機(jī)上，在整機(jī)高壓滿載試驗(yàn)時(shí)輕則損壞功率模塊驅(qū)動(dòng)板，重則發(fā)生整相單元炸裂，甚至威脅到人身安全，給生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失，因此，裝配前的功率單元調(diào)試成為重中之重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型提供一種SVG集約式單元全載試驗(yàn)臺(tái)，可模擬整機(jī)滿載及過(guò)載運(yùn)行模式，供電電路包括兩個(gè)供電回路，基于380VAC輸入，同時(shí)為2個(gè)級(jí)聯(lián)式變流器供電，配備老化裝置可同時(shí)為126個(gè)變流器供電。任一單元出現(xiàn)故障，其它單元仍繼續(xù)運(yùn)行，可大大提高調(diào)試效率，輕松滿足生產(chǎn)裝配進(jìn)度需要。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]SVG集約式單元全載試驗(yàn)臺(tái)，包括控制柜、功率柜、變壓器柜、電抗器柜，所述的控制柜主要功能是通過(guò)各板卡程序完成控制單元的啟動(dòng)停止、單元電流大小、單元故障報(bào)警及跳閘、分項(xiàng)顯示單元狀態(tài)、及控制主回路斷路器分合等功能；控制系統(tǒng)主要采用高速DSP、CPLD程序控制；
[0009]功率柜包括整流電路、待老化功率單元，整流電路為功率單元提供要求范圍內(nèi)穩(wěn)定的直流電壓，再由單元內(nèi)部進(jìn)行逆變過(guò)程輸出；
[0010]變壓器柜:變壓器采用干式鐵芯電抗器，變壓器為單元老化提供指定電壓的交流電源，是連接外部電源和老化試驗(yàn)臺(tái)的關(guān)鍵；其特征在于，
[0011]所述的功率柜采用級(jí)聯(lián)式功率單元，全載試驗(yàn)臺(tái)包括兩個(gè)供電回路，每個(gè)供電回路包括變壓器，在變壓器的一次側(cè)設(shè)有接觸器，在變壓器一次側(cè)的每相上還設(shè)有環(huán)形電流互感器，環(huán)形電流互感器采集的信號(hào)傳輸送入控制柜；控制柜控制接觸器的斷開(kāi)或閉合動(dòng)作；在變壓器的二次側(cè)有2組同樣的抽頭，分別接至2個(gè)完全相同的支路斷路器；每個(gè)支路斷路器又分別接至2個(gè)支路接觸器；所述的每個(gè)支路接觸器與充電接觸器相連接，充電接觸器與充電電阻并聯(lián)，充電接觸器輸出端與三相整流裝置串聯(lián)；每個(gè)供電回路與四個(gè)三相整流裝置相連接。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0013]SVG集約式單元全載試驗(yàn)臺(tái)，可模擬整機(jī)滿載及過(guò)載運(yùn)行模式，供電電路包括兩個(gè)供電回路，基于380VAC輸入，同時(shí)為2個(gè)級(jí)聯(lián)式變流器供電，配備老化裝置可同時(shí)為126個(gè)變流器供電。任一單元出現(xiàn)故障，其它單元仍繼續(xù)運(yùn)行，可大大提高調(diào)試效率，輕松滿足生產(chǎn)裝配進(jìn)度需要。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為功率單元柜老化試驗(yàn)臺(tái)主回路原理圖。
[0015]圖2是試驗(yàn)臺(tái)供電回路A的原理圖。
[0016]圖3是試驗(yàn)臺(tái)供電回路B的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
[0018]見(jiàn)圖1，SVG集約式單元全載試驗(yàn)臺(tái)，包括控制柜(圖中未標(biāo)出)、功率單元柜、變壓器柜、電抗器柜，控制柜主要功能是通過(guò)各板卡程序完成控制單元的啟動(dòng)停止、單元電流大小、單元故障報(bào)警及跳閘、分項(xiàng)顯示單元狀態(tài)、及控制主回路斷路器分合等功能；控制系統(tǒng)采用高速DSP、CPLD程序控制，技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，保護(hù)系統(tǒng)完備，為單元的全載試驗(yàn)提供有力保障。
[0019]功率單元柜內(nèi)器件較多，功率單元的實(shí)際老化試驗(yàn)過(guò)程就是在功率柜內(nèi)完成的。見(jiàn)圖2，其主要部分由整流電路、待老化功率單元及負(fù)載電抗器組成，三者主要部件由若干電纜、斷路器及接觸器相連接，其工作主要原理為，整流電路為功率單元提供要求范圍內(nèi)穩(wěn)定的直流電壓，再由功率單元內(nèi)部進(jìn)行逆變過(guò)程輸出，從而達(dá)到單元老化的目的。
[0020]變壓器采用干式鐵芯電抗器，占地面積小，使用安裝方便，便于維護(hù)。變壓器為單元老化提供指定電壓的交流電源，是連接外部電源和老化臺(tái)的關(guān)鍵。試驗(yàn)臺(tái)供電回路包括兩個(gè)供電回路:供電回路A和供電回路B，兩個(gè)供電回路結(jié)構(gòu)相同，相互隔離，可單獨(dú)使用或同時(shí)使用。
[0021]見(jiàn)圖2，供電回路A包括變壓器Tl、進(jìn)線接觸器KM、支路斷路器QF2、QF3、支路接觸器 KM1、KM2、KM3、KM4、充電接觸器 KM11、KM12、KMl3, KM14。380VAC 進(jìn)線后經(jīng)接觸器器 KM后接至定制Tl變壓器。其中KM配有急停按鈕，變壓器為定制380V/690V。定制該電壓等級(jí)變壓器的目的在于適應(yīng)當(dāng)前主流變流器對(duì)電