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110kv變壓器耐壓試驗裝置

 串聯諧振充電電路的動態工作狀態是由電路的固有頻率 f0 和開關管的工作頻率 fS 之間的關系決 定的, 根據工作頻率 fS 和固有頻率 f0 的關系, 可 以決定電路中的諧振電流是連續的還是斷續的。 實驗中諧振電容為 0. 4 F, 諧振電感為 18 H, 根據公式可算出該電路的固有諧振頻率 f0= 1/ 2π? LC= 59 kHz, 中試控股下面根據不同的工作頻率時的不同 電流波形進行說明。 當開關元件的工作頻率小于諧振頻率的一半 (fS< f0/ 2) 時, 實驗中工作頻率為 22. 73kHz, 測 得的電流波形如圖 3:

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注: ch2 為串聯諧振電路中開關管的觸發脈沖

ch1 為串聯諧振時諧振電流波形

 圖 2 中, t0 時刻, 開關管 S1 閉合, 串聯諧振 電路中的諧振電流 iL ( t) 由零開始, 在 t1 時刻, 諧振電流 iL ( t) 過零, 此時快速恢復二極管 D1 導 通, 電流反向并逐漸減小, zui后在 t2 時刻趨于零 ( 開關管 S1 在這一過程中停止工作) 。由于 fS< f0/ 2, 所以出現電流斷續現象 ( t2 到 t3 時刻) 。而從 t3 時刻開始, 又繼續下半個周期, 開關管 S2 閉合, 電流反向, 到 t4 時刻整個周期結束。由圖 3 可知, 由于諧振電流通過零點, 開關管 S1 和 S2 能夠自然 的在零電流時關斷, 且開關管 S1 和 S2 還可以在零 電流時導通。因此, 這種諧振型工作方式對于減小 開關管的開關損耗, 消除強迫關斷過程中在開關管 上產生的高反峰電壓, 減小開關管上承受的開關應 力以及提高開關管的工作壽命等, 都具有重要的意 義。 當開關元件的工作頻率大于諧振頻率的一半 ( fS> f0/ 2) 時, 串聯諧振電路中的諧振電流 iL ( t) 時連續的, 實驗中的工作頻率為 36. 23kHz, 測得 的電流波形如圖 4:

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注: ch2 為串聯諧振電路中開關管的觸發脈沖

ch1 為串聯諧振時諧振電流波形

 由圖我們可以看出在 fS> f0/ 2 時, 開關管S1 和 S2 都是在零電流下關斷的, 但不是在零電流狀態 下開通的, 對開關管來說很不利。

 當開關元件的工作頻率近似等于諧振頻率的一 半 ( fS= f0/ 2) 時, 實驗中工作頻率為 29. 76kHz, 測得的電流波形如圖 5:

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注: ch2 為串聯諧振電路中開關管的觸發脈沖

ch1 為串聯諧振時諧振電流波形

 從上圖可以看出此狀態為一種臨界狀態.

 由于 LC 串聯諧振型逆變器作為充電電路 具有恒流源充電效率高的特點, 已廣泛應用在激光 電源充電電路中。本文主要對串聯諧振電路進行了 動態分析, 結合實際測得的波形可以看出: 當電路 工作在 fS< f0/ 2 時, 做到了零流開關, 對開關管來 說是有利的。圖 6 為在開關元件的工作頻率小于 諧振頻率的一半 ( fS< f0/ 2) 時圖 1 所示的半橋式 串聯諧振充電電路中充電電容 C3 的放電、充電時 的取樣波形。

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 可以看出, 串聯諧振式充電電路的充電波形呈 線性, 這樣可以達到較高的充電效率。

ZSBP-324kVA/54kV變頻串聯諧振成套裝置

一、 串聯諧振被試品對象及試驗要求：

35kV /300 mm2電纜，長度2000m的交流耐壓試驗，中試控股電容量≤0.38uF，試驗頻率為30-300Hz，試驗電壓52kV。

10kV /300 mm2電纜，長度6000m的交流耐壓試驗，電容量≤2.25uF，試驗頻率為30-300Hz，試驗電壓22kV。

二、電纜耐壓測試儀工作環境：

1. 環境溫度：－150C –45 0C;

2. 相對濕度：≤90%RH;

3. 海拔高度: ≤3000米；

三、 裝置主要技術參數及功能：

1. 額定容量：324kVA；

2. 輸入電源：220（單相）/380（三相）±10%V，頻率為50Hz；

3. 額定電壓：54kV；27 kV；

4. 額定電流：6A；12A；

5. 工作頻率：30-300Hz；

6. 波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；

7. 工作時間：額定負載下允許連續60min；過壓1.1倍1分鐘；

8. 溫 升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K；

9. 品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；

10. 保護功能： 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分)；

11. 測量精度：系統有效值1.5級；

為何電纜耐壓試驗必須用變頻串聯諧振耐壓裝置?變頻串聯諧振耐壓裝置是當前普遍采用的交流耐壓試驗的主流方式，裝置不但能滿足10kv、35kv還能滿足110kv XLPE電纜的耐壓要求，而且具有重量輕、可移動性好的優點，頻率的調節范圍為30～300Hz符合GI-GRE WG21.03 推薦使用工頻及近似工頻(30～300Hz)的交流電壓要求。中試控股這種交流電壓試驗可以重現與運行工況下相似的場強，實踐證明是行之有效的方法。

除此之外還有以下兩個主要理由：

　　1、如果選擇工頻耐壓雖然可以滿足耐壓要求，但由于重量大，可移動性差，不適應現場電纜耐壓試驗。

　　2、如果選擇振蕩電壓試驗，由于是用直流電源給電纜充電，然后通過一個放電球隙給一組串聯電阻和電抗放電，得到一個阻尼振蕩電壓。CIGRE WG21.0 指出，此種方法優于直接的直流耐壓試驗，但仍不如工頻試驗有效。

　　所以，變頻串聯諧振試驗法是當前耐壓試驗方法的首選方法，也是國家電網的有效的耐壓試驗方法。

　　現在大多數電纜都是用變頻串聯諧振耐壓裝置了，國家電力部門規范也是如此 變頻串聯諧振裝置生產廠家很多，而且質量也挺好的，中試控股也很及時。 規范是要求電纜交接試驗需要用交流，也不一定用串聯諧振，超低頻也是可以的交流，其次參考電纜的長度和橫截面積。