高壓直流濾波電容器可聽噪聲試驗電路及試驗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高壓直流濾波電容器噪聲測量領域，具體涉及一種用于直流輸電用直流濾波電容器可聽噪聲試驗電路及試驗方法。
【背景技術】
[0002]隨著直流輸電在我國快速發展，在高壓直流輸電系統中，將交流電變換為直流電及將直流電變換為交流電都是在直流換流站中完成的。電力電容器是高壓直流輸電系統的關鍵設備之一，也是高壓直流換流站內最主要的可聽噪聲(以下稱噪聲)源之一。在直流換流站中有大容量的濾波、并聯電容器裝置，由于電容器裝置中電容器單元數量多，單臺電容器容量大以及高次諧波電流流入電容器等因素，使得電容器噪聲成為直流換流站中噪聲的主要成分之一。噪聲可對周圍居民正常的生產生活造成不利影響。隨著人們環保意識的增強，對設備的噪聲要求越來越高。電容器噪聲測量已成為高壓直流換流站建設的基本要求。但目前試驗室內高壓直流濾波電容器噪聲的生成方法在國內外都還沒有明確的規定，不同試驗單位測量的高壓直流濾波電容器的噪聲值不具有可比性。
[0003]在實際運行及噪聲試驗測量中，對高壓直流濾波電容器施加的工頻(50Hz )載荷大小會影響電容器噪聲，電容器的諧波載荷同時也極大地影響著電容器噪聲。如圖4所示，某些諧波載荷引起的噪聲甚至比工頻載荷引起的噪聲更大。另外，高壓直流濾波電容器的各個噪聲輻射面輻射出的噪聲強度不盡相同，即高壓直流濾波電容器輻射的噪聲具有一定的指向性。目前對電容器噪聲測量的要求中，沒有考慮到這些因素。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種高壓直流濾波電容器可聽噪聲試驗電路及試驗方法，使得試驗結果具有可比性。
[0005]為解決上述問題，本發明的技術方案為:
一種高壓直流濾波電容器可聽噪聲試驗電路，包括直流電壓加載回路和諧波電流加載回路，與現有技術不同的是:設置有隔直電容器，直流電壓加載回路通過隔直電容器與諧波加載回路并聯；
隔直電容器與被測試品高壓直流濾波電容器并聯連接，被測試品充以直流電壓的同時隔直電容器也充以同樣數值的直流電壓；
隔直電容器在諧波加載回路中還與被測試品串聯連接，流經隔直電容器的諧波電流和流經被測試品的諧波電流數值相同
所述直流電壓加載回路通過整流硅堆將工頻交流電壓轉換成直流電壓，直流電壓值的調整通過調整工頻電壓值完成，電路中的工頻電壓由工頻電源經調壓器、變壓器輸出提供。限流電阻在充電回路中起到保護作用。
[0006]所述諧波電流加載回路通過諧波信號源產生低壓諧波信號，信號源輸出信號后經功率放大器放大成一定幅值的諧波電壓，再由諧波變壓器升壓輸出到電容器回路中形成諧波電流。電流互感器把諧波電流的參數反饋回諧波信號源，精確控制諧波電流的參數。諧波加載部分可同時產生幾十個不同頻率、幅值的諧波電流，基本覆蓋高壓直流濾波電容器的實際運行工況。各次諧波電流幅值和諧波頻率可以單獨調節。
[0007]所述補償電感在諧波電源容量不足時可對高壓直流濾波電容器進行串聯補償。
[0008]一種高壓直流濾波電容器可聽噪聲試驗方法，包括以下步驟:
第一步:設備參數的選取:
工頻電源需要按照試品和隔直電容器并聯的總容量選擇合適的容量，選擇變壓器的額定電壓及容量需滿足整流后試品的直流電壓的要求，諧波電源容量根據試驗時需要加載的諧波總容量而定，限流電阻和整流硅堆按照試品和隔直電容器并聯的總容量充電電壓的要求進行選型；
隔直電容器在充電回路與試品并聯，在諧波加載回路與試品串聯，要承受與試品同樣數值的直流電壓和諧波電流，諧波電源容量不足時可以按照串聯補償公式計算選取合適的電感補償；
第二步:按高壓直流濾波電容器可聽噪聲試驗電路搭建試驗回路；
第三步:試驗加載情況:
首先加載直流電壓，工頻電源合閘，逐漸升高電壓，試品上的直流電壓滿足試驗的要求后保持穩定，然后加載諧波電流，按照被測試品的噪聲測試要求加載各次諧波電流，滿足要求后開始噪聲測試，測試完成后先退出諧波電流電源，然后退出工頻電源，電源退出后，電容器上仍有直流電壓，如果電容器帶有放電裝置，則等電容器放電完畢再將試品和隔直電容器兩極短接，試驗結束；如果電容器自身沒有放電裝置，則需外接一個阻尼放電裝置進行放電后再將試品和隔直電容器兩極短接，試驗結束。
[0009]本發明的優點是:通過設置了隔直電容器使直流電壓回路和諧波加載回路并聯起來，既保證諧波加載回路的安全又能確保諧波電流輸出至高壓直流濾波電容器試品。同時直流電壓加載回路中的整流硅堆和限流電阻對諧波電壓起到阻隔作用，保證工頻電源不受影響。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明高壓直流濾波電容器直流合成諧波電流加載電路的結構圖。
[0011]圖2為直流電壓加載回路部分的結構圖。
[0012]圖3為諧波電流加載回路部分的結構圖。
[0013]圖4為高壓直流濾波電容器直流疊加600 Hz和1200 Hz諧波時噪聲1/3倍頻圖。
【具體實施方式】
[0014]本發明一種高壓直流濾波電容器可聽噪聲試驗電路，包括兩個部分，直流電壓加載回路部分(如圖2所示)和諧波電流加載回路部分(如圖3所示)，這兩部分加載電路組合為高壓直流濾波電容器可聽噪聲試驗電路(如圖1所示)，電路中的直流電壓加載回路部分和諧波電流加載回路部分為相互獨立，互不干擾。其中，電路中的隔直電容器使直流電壓回路和諧波加載回路并聯起來，既保證諧波加載回路的安全又能確保諧波電流輸出至高壓直流濾波電容器試品。同時直流電壓加載回路中的整流硅堆和限流電阻對諧波電壓起到阻隔作用，保證工頻電源不受影響。其中:
直流電壓加載回路部分:為被測試品提供穩定的直流電壓，直流電壓值可根據需要調整。通過整流硅堆將工頻交流電壓轉換成直流電壓，通過調整工頻電壓值完成直流電壓值的調整。電路中的工頻電壓是由工頻電源經調壓器、變壓器輸出提供。限流電阻在充電回路中起到保護作用。隔直電容器和被測試品高壓直流濾波電容器并聯連接，被測試品充以直流電壓的同時，隔直電容器也充以同樣數值的直流電壓。