1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921809124.9 (22)申请日 2019.10.25 (73)专利权人 天水电气传动研究所集团有限公 司 地址 741020 甘肃省天水市麦积区羲皇大 道廿铺工业示范园22号 (72)发明人 马保慧林鸿元袁小伟蒋佳琛 王兴亮宋浩正袁璐 (74)专利代理机构 甘肃省知识产权事务中心 62100 代理人 罗崇莉 (51)Int.Cl. H02M 1/32(2007.01) (54)实用新型名称 一种用于高压变流器的预充电装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种用于高压变
2、流器的 预充电装置， 包括三相主接触器、 高压变流器、 预 充电电路， 所述预充电电路包括三相交流低压电 源、 三相进线断路器、 三相预充电接触器、 升压变 压器、 整流电路； 本实用新型选用低压接触器作 为预充电接触器， 成本大幅降低； 输入接低压电 源， 输出接至直流母线电容高、 低及中间电位， 无 其它电气连接， 安装维护方便； 预充电电路直接 与直流母线电容连接， 避免对主电路开关管的冲 击电流， 对主电路无损害， 大幅提高高压变流器 工作可靠性； 升压变压器副边电压为主回路电压 的一半， 设计方案易于实现， 成本较低。 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 CN 210839324
3、U 2020.06.23 CN 210839324 U 1.一种用于高压变流器的预充电装置， 包括三相主接触器 （KM2） 、 高压变流器 （2） 、 预充 电电路 （3） ， 三相主接触器 （KM2） 输入接三相高压电源， 三相主接触器 （KM2） 输出接高压变流 器 （2） 的交流输入， 其特征在于： 所述预充电电路 （3） 包括三相交流低压电源 （U） 、 三相进线 断路器 （Q） 、 三相预充电接触器 （KM1） 、 升压变压器 （T） 、 整流电路 （1） ,所述三相交流低压电 源 （U） 依次连接三相进线断路器 （Q） 、 三相预充电接触器 （KM1） ， 所述三相预充电接触器 （
4、KM1） 与所述升压变压器 （T） 的原边侧相连， 所述升压变压器 （T） 的副边侧的A相绕组、 B相绕 组分别与所述整流电路 （1） 的交流输入侧相连， 所述升压变压器 （T） 的副边侧的C相绕组与 所述高压变流器 （2） 的直流母线电容中间电位 （N） 相连， 所述整流电路 （1） 的直流输出侧的 一端通过串联预充电第一电阻 （R1） 与所述高压变流器 （2） 的直流母线电容高电位 （DC+） 相 连， 所述整流电路 （1） 的直流输出侧另一端通过串联预充电第二电阻 （R2） 与所述高压变流 器 （2） 的直流母线电容低电位 （DC-） 相连。 2.根据权利要求1所述的一种用于高压变流器的
5、预充电装置， 其特征在于： 所述三相预 充电接触器 （KM1） 为低压接触器。 3.根据权利要求1所述的一种用于高压变流器的预充电装置， 其特征在于： 所述整流电 路 （1） 为二极管整流桥电路。 4.根据权利要求1所述的一种用于高压变流器的预充电装置， 其特征在于： 所述主接触 器 （KM2） 为高压真空接触器。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210839324 U 2 一种用于高压变流器的预充电装置 技术领域 0001 本实用新型涉及电力电子技术领域， 具体涉及一种用于高压变流器的预充电装 置。 背景技术 0002 变流器在上电初始状态， 母线电容两端电压为零伏， 其阻抗对于电源侧等效
6、为零 欧姆， 故在上电过程中， 会产生较大冲击电流， 造成变流器开关管及母线电容损坏， 因此需 要在变流器主回路中加入预充电装置来限制冲击电流， 保护变流器开关管及母线电容。 0003 传统预充电装置如图1所示， 预充电电阻与预充电接触器放在交流输入侧， 变流器 上电时预充电接触器先吸合， 三相交流电源先通过预充电接触器、 软启电阻、 整流模块对母 线电容进行充电， 当母线电容两端电压达到设计电压时， 主接触器吸合， 同时预充电接触器 断开。 但存在以下缺点： 对于高压变流器， 预充电接触器需要选用高压接触器， 成本较高； 预 充电装置结构复杂， 电气配线较多， 安装维护繁琐； 预充电电阻功耗
7、较大， 易损坏。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的是提供一种用于高压变流器的预充电装置， 以解决上述现有技 术中存在的问题。 0005 为实现上述目的， 本实用新型采用的技术方案为： 一种用于高压变流器的预充电 装置， 包括三相主接触器、 高压变流器、 预充电电路， 三相主接触器输入接三相高压电源， 三 相主接触器输出接高压变流器的交流输入， 所述预充电电路包括三相交流低压电源、 三相 进线断路器、 三相预充电接触器、 升压变压器、 整流电路,所述三相交流低压电源依次连接 三相进线断路器、 三相预充电接触器， 所述三相预充电接触器与所述升压变压器的原边侧 相连， 所述升压变压器的副边侧
8、的A相绕组、 B相绕组分别与所述整流电路的交流输入侧相 连， 所述升压变压器的副边侧的C相绕组与所述高压变流器的直流母线电容中间电位相连， 所述整流电路的直流输出侧的一端通过串联预充电第一电阻与所述高压变流器的直流母 线电容高电位相连， 所述二极管整流桥的直流输出侧另一端通过串联预充电第二电阻与所 述高压变流器的直流母线电容低电位相连。 0006 进一步地， 所述三相预充电接触器为低压接触器。 0007 进一步地， 所述整流电路为二极管整流桥电路。 0008 进一步地， 所述主接触器为高压真空接触器。 0009 本实用新型的有益效果为： 本实用新型选用低压接触器作为预充电接触器， 成本 大幅降
9、低； 输入接低压电源， 输出接至直流母线电容高电位DC+、 低电位DC-及中间电位N， 无 其它电气连接， 安装维护方便； 预充电电路直接与直流母线电容连接， 避免对主电路开关管 的冲击电流， 对主电路无损害， 大幅提高高压变流器工作可靠性； 升压变压器副边电压为主 回路电压的一半， 就可以满足直流电压充电要求， 设计方案易于实现， 成本较低。 说明书 1/2 页 3 CN 210839324 U 3 附图说明 0010 图1现有技术预充电装置结构示意图； 0011 图2是本实用新型一种用于高压变流器的预充电装置结构示意图。 0012 图中： 1、 整流电路； 2、 高压变流器； 3、 预充电
10、电路； U、 三相交流低压电源； Q、 三相进 线断路器； KM1、 三相预充电接触器； T、 升压变压器； R1、 预充电第一电阻； R2、 预充电第二电 阻； KM2、 三相主接触器。 具体实施方式 0013 下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。 0014 如图2所示， 一种用于高压变流器的预充电装置， 包括三相主接触器KM2、 高压变流 器2、 预充电电路3， 三相主接触器KM2输入接三相高压电源， 三相主接触器KM2输出接高压变 流器2的交流输入， 所述预充电电路3包括三相交流低压电源U、 三相进线断路器Q、 三相预充 电接触器KM1、 升压变压器T、 整流电路1,所述三相交流
11、低压电源U依次连接三相进线断路器 Q、 三相预充电接触器KM1， 所述三相预充电接触器KM1与所述升压变压器T的原边侧相连， 所 述升压变压器T的副边侧的A相绕组、 B相绕组分别与所述整流电路1的交流输入侧相连， 所 述升压变压器T的副边侧的C相绕组与所述高压变流器2的直流母线电容中间电位N相连， 所 述整流电路1的直流输出侧的一端通过串联预充电第一电阻R1与所述高压变流器2的直流 母线电容高电位DC+相连， 所述二极管整流桥的直流输出侧另一端通过串联预充电第二电 阻R2与所述高压变流器2的直流母线电容低电位DC-相连。 0015 高压变流器主电路采用高压真空三相主接触器KM2接入R、 S、
12、T三相高压电源， 可防 止拉弧， 三相主接触器KM2输出接高压变流器的交流输入， 三相交流低压电源U的A相、 B相、 C 相接入常用3AC 380V低压电源； 闭合三相进线断路器Q， 高压变流器2控制系统发送三相预 充电接触器KM1的吸合控制信号， 三相预充电接触器KM1吸合， 3AC 380V低压电源通过升压 变压器T升至设计电压， 经整流电路1整流后通过预充电第一电阻R1、 预充电第二电阻R2对 直流母线电容DC+和DC-充电， 当直流母线电容电压达到设计值时， 高压变流器控制系统检 测到直流母线电压满足要求， 发出三相预充电接触器KM1断开信号， 使预充电接触器KM1断 开， 完成预充电； 并发出三相主接触器KM2吸合信号， 三相主接触器KM2吸合， 高压变流器正 常投入使用。 0016 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已， 并不用于限制本实用新型， 对于本 领域的技术人员来说， 本实用新型可以有各种更改和变化。 凡在本实用新型的精神和原则 之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本实用新型的保护范围之内。 说明书 2/2 页 4 CN 210839324 U 4 图1 图2 说明书附图 1/1 页 5 CN 210839324 U 5
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