[實用新型]高壓變頻串聯諧振試驗電源

有效

• 申請號: 201220689493.0
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN203025313U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 黃新波;程文飛;王霄寬
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 張瑞琪

技術領域

本實用新型屬于高壓裝置監測設備技術領域，涉及一種高壓變頻串聯諧振試驗電源。

背景技術

電力裝置在運行時要受到最高工作電壓、雷電過電壓、內過電壓的頻繁作用，導致電力裝置運行故障中有很大一部分是絕緣故障。另外，正在運行的電力裝置內部會隱藏一些絕緣缺陷，如：集中性缺陷、分布性缺陷，其中電力裝置的絕緣缺陷有一些是制造時潛伏下來的，另一些則是在運行過程中在外界環境作用下而產生的。因此，電力裝置在投入運行前以及正在運行的電力裝置都需要進行絕緣耐壓試驗。

耐壓試驗就是按試驗電壓標準對電氣裝置施加比其工作電壓高得多的試驗電壓，并持續一定時間，用以驗證裝置絕緣的可靠性，試驗電壓的等級就稱為電氣裝置的絕緣水平。國家標準GB311/83《高壓輸電裝置的絕緣配合、高電壓試驗技術》對各種電壓等級裝置的試驗電壓參數都作出了規定，在實際工作中可根據檢驗規程的具體要求選用。

耐壓試驗首先要解決的就是高壓試驗電源，總體來說，高壓及高壓交流裝置絕緣試驗電源有三種：串級式試驗變壓器、電力變壓器和串聯諧振裝置。以往多用的是串級式試驗變壓器。一般情況下，當單臺變壓器電壓超過500KV時，費用會隨電壓的上升而迅速增加。當變壓器額定電壓升高時，它的體積和重量的增加趨勢超過額定電壓的三次方的上升速度。因此若用一臺變壓器產生1000KV級以上電壓就會使造價提高，體積過大。通常用依據電壓等級和絕緣等級把幾個電壓器串接起來，但這種情況下整個裝置的利用率低，也存在低壓繞組漏抗等缺點，現在很少采用這種方法。電力變壓器與試驗變壓器的原理基本相同。高壓變頻串聯諧振試驗電源是則利用LC諧振原理，使試品能受到交流高電壓的作用，供電裝置的額定電壓等級可達到高壓、超高壓而且容量大大減小，攜帶方便，目前較為普遍。

發明內容

本實用新型發明的目的在于提供一種高壓變頻串聯諧振試驗電源，不僅能快速響應串聯諧振耐壓試驗自動調頻電源終端裝置，對出廠前的高壓裝置做出實時監測，而且電壓等級可達高壓、超高壓，頻率在30Hz～300Hz可調。

本實用新型發明的技術方案是，高壓變頻串聯諧振試驗電源，包括有變頻電源主控器，變頻電源主控器通過導線連接有勵磁變壓器，勵磁變壓器通過導線連接有LC諧振回路模塊，LC諧振回路模塊通過導線與變頻電源主控器連接。

本實用新型的特點還在于，

變頻電源主控器包括有DSP核心板模塊和三相全橋不可控整流電路模塊，DSP核心板模塊通過導線分別連接有保護電路模塊、人機交互模塊，DSP核心板模塊還連接有RS232通訊接口，三相全橋不可控整流電路模塊通過導線依次與EMI濾波電路模塊、BUCK變換器及逆變電路模塊連接，所述三相全橋不可控整流電路模塊還通過導線與外部的三相交流電源連接。

BUCK變換器內包含有IGBT斬波模塊。

逆變電路模塊內設有IGBT逆變電路模塊。

DSP核心板模塊內設置有通過導線依次連接的SPWM波生成模塊、智能矯正器、IGBT驅動模塊及電源模塊，智能矯正器內設置有智能調頻和調幅控制算法模塊，IGBT驅動模塊通過導線與BUCK變換器內的IGBT斬波模塊，智能矯正器內的智能調頻和調幅控制算法模塊通過導線與逆變電路模塊內的IGBT逆變電路模塊連接。

LC諧振回路模塊，包括有通過導線串聯的高壓電抗器a、高壓電抗器b和容性試品測試裝置。

容性試品測試裝置包括有通過導線串聯連接的電容分壓器高壓臂C₁和電容分壓器低壓臂C₂，測試品等效電容分壓器C₃與高壓臂電容分壓器C₁和低壓臂電容分壓器C₂通過導線并聯。

本實用新型的有益效果在于，

（1）本實用新型的高壓變頻串聯諧振試驗電源采用精準的電路，對其大功率橋逆變器的緩沖電路和輸出濾波器進行了優化，依據緩沖電路抑制IGBT關斷過電壓的能力、自身的損耗和器件的投資三個方面建立了緩沖電路優化設計的目標函數，并從高壓試驗電源的實際要求出發，建立了逆變器輸出濾波器優化的目標函數。

（2）本實用新型的高壓變頻串聯諧振試驗電源用智能調頻算法使調頻控制可依據頻率誤差對其進行先“粗調”后“細調”，其精度可達0.1Hz，并且響應速度快。

（3）本實用新型的高壓變頻串聯諧振試驗電源采用DSP處理器以及更優化的算法，能夠更快速地對PWM波和SPWM波的生成進行控制，準確的檢測出過壓過流信號，具有更高的穩定性。

附圖說明