110kv变压器耐压试验装置

 串联谐振充电电路的动态工作状态是由电路的固有频率 f0 和开关管的工作频率 fS 之间的关系决 定的, 根据工作频率 fS 和固有频率 f0 的关系, 可 以决定电路中的谐振电流是连续的还是断续的。 实验中谐振电容为 0. 4 F, 谐振电感为 18 H, 根据公式可算出该电路的固有谐振频率 f0= 1/ 2πꇌ LC= 59 kHz, 中试控股下面根据不同的工作频率时的不同 电流波形进行说明。 当开关元件的工作频率小于谐振频率的一半 (fS< f0/ 2) 时, 实验中工作频率为 22. 73kHz, 测 得的电流波形如图 3:

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注: ch2 为串联谐振电路中开关管的触发脉冲

ch1 为串联谐振时谐振电流波形

 图 2 中, t0 时刻, 开关管 S1 闭合, 串联谐振 电路中的谐振电流 iL ( t) 由零开始, 在 t1 时刻, 谐振电流 iL ( t) 过零, 此时快速恢复二极管 D1 导 通, 电流反向并逐渐减小, zui后在 t2 时刻趋于零 ( 开关管 S1 在这一过程中停止工作) 。由于 fS< f0/ 2, 所以出现电流断续现象 ( t2 到 t3 时刻) 。而从 t3 时刻开始, 又继续下半个周期, 开关管 S2 闭合, 电流反向, 到 t4 时刻整个周期结束。由图 3 可知, 由于谐振电流通过零点, 开关管 S1 和 S2 能够自然 的在零电流时关断, 且开关管 S1 和 S2 还可以在零 电流时导通。因此, 这种谐振型工作方式对于减小 开关管的开关损耗, 消除强迫关断过程中在开关管 上产生的高反峰电压, 减小开关管上承受的开关应 力以及提高开关管的工作寿命等, 都具有重要的意 义。 当开关元件的工作频率大于谐振频率的一半 ( fS> f0/ 2) 时, 串联谐振电路中的谐振电流 iL ( t) 时连续的, 实验中的工作频率为 36. 23kHz, 测得 的电流波形如图 4:

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注: ch2 为串联谐振电路中开关管的触发脉冲

ch1 为串联谐振时谐振电流波形

 由图我们可以看出在 fS> f0/ 2 时, 开关管S1 和 S2 都是在零电流下关断的, 但不是在零电流状态 下开通的, 对开关管来说很不利。

 当开关元件的工作频率近似等于谐振频率的一 半 ( fS= f0/ 2) 时, 实验中工作频率为 29. 76kHz, 测得的电流波形如图 5:

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注: ch2 为串联谐振电路中开关管的触发脉冲

ch1 为串联谐振时谐振电流波形

 从上图可以看出此状态为一种临界状态.

 由于 LC 串联谐振型逆变器作为充电电路 具有恒流源充电效率高的特点, 已广泛应用在激光 电源充电电路中。本文主要对串联谐振电路进行了 动态分析, 结合实际测得的波形可以看出: 当电路 工作在 fS< f0/ 2 时, 做到了零流开关, 对开关管来 说是有利的。图 6 为在开关元件的工作频率小于 谐振频率的一半 ( fS< f0/ 2) 时图 1 所示的半桥式 串联谐振充电电路中充电电容 C3 的放电、充电时 的取样波形。

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 可以看出, 串联谐振式充电电路的充电波形呈 线性, 这样可以达到较高的充电效率。

ZSBP-324kVA/54kV变频串联谐振成套装置

一、 串联谐振被试品对象及试验要求：

35kV /300 mm2电缆，长度2000m的交流耐压试验，中试控股电容量≤0.38uF，试验频率为30-300Hz，试验电压52kV。

10kV /300 mm2电缆，长度6000m的交流耐压试验，电容量≤2.25uF，试验频率为30-300Hz，试验电压22kV。

二、电缆耐压测试仪工作环境：

1. 环境温度：－150C –45 0C;

2. 相对湿度：≤90%RH;

3. 海拔高度: ≤3000米；

三、 装置主要技术参数及功能：

1. 额定容量：324kVA；

2. 输入电源：220（单相）/380（三相）±10%V，频率为50Hz；

3. 额定电压：54kV；27 kV；

4. 额定电流：6A；12A；

5. 工作频率：30-300Hz；

6. 波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；

7. 工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；

8. 温 升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；

9. 品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；

10. 保护功能： 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)；

11. 测量精度：系统有效值1.5级；

为何电缆耐压试验必须用变频串联谐振耐压装置?变频串联谐振耐压装置是当前普遍采用的交流耐压试验的主流方式，装置不但能满足10kv、35kv还能满足110kv XLPE电缆的耐压要求，而且具有重量轻、可移动性好的优点，频率的调节范围为30～300Hz符合GI-GRE WG21.03 推荐使用工频及近似工频(30～300Hz)的交流电压要求。中试控股这种交流电压试验可以重现与运行工况下相似的场强，实践证明是行之有效的方法。

除此之外还有以下两个主要理由：

　　1、如果选择工频耐压虽然可以满足耐压要求，但由于重量大，可移动性差，不适应现场电缆耐压试验。

　　2、如果选择振荡电压试验，由于是用直流电源给电缆充电，然后通过一个放电球隙给一组串联电阻和电抗放电，得到一个阻尼振荡电压。CIGRE WG21.0 指出，此种方法优于直接的直流耐压试验，但仍不如工频试验有效。

　　所以，变频串联谐振试验法是当前耐压试验方法的首选方法，也是国家电网的有效的耐压试验方法。

　　现在大多数电缆都是用变频串联谐振耐压装置了，国家电力部门规范也是如此 变频串联谐振装置生产厂家很多，而且质量也挺好的，中试控股也很及时。 规范是要求电缆交接试验需要用交流，也不一定用串联谐振，超低频也是可以的交流，其次参考电缆的长度和横截面积。