[發(fā)明專利]工頻調(diào)感諧振裝置及其調(diào)頻判斷工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)的方法

有效

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• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103338025A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐敏銳;黃奇峰;王忠東;盧樹峰;楊世海;吳益明;孫軍;胡利峰
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;江蘇省電力公司;江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院;武漢磐電科技有限公司
• 主分類號: H03J5/24
• 分類號: H03J5/24;G01R31/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種工頻調(diào)感諧振裝置及采用該裝置通過調(diào)頻方式來判斷工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)的方法。

背景技術(shù)

目前串聯(lián)諧振的試驗(yàn)方法廣泛采用，串聯(lián)諧振中可改變的為三個(gè)量，電感、電容和頻率，通常對于電纜等試品試驗(yàn)頻率20~300Hz認(rèn)為其等效于50Hz，所以這類試品的試驗(yàn)可以通過改變頻率的方法進(jìn)行，通常叫做變頻串聯(lián)諧振。對交流電壓頻率沒有要求或者允許試驗(yàn)頻率為某一頻率范圍的情況，可以通過在這一頻率范圍內(nèi)的調(diào)頻諧振來準(zhǔn)確的找到諧振頻率點(diǎn)，從而更好地減少對電源容量的要求。

但是在電力試驗(yàn)中，對有的容性試品進(jìn)行試驗(yàn)（比如電壓互感器的誤差試驗(yàn)），只能在工頻50Hz下進(jìn)行，所以只能工頻調(diào)感的辦法諧振。因?yàn)樵诋愑诠ゎl的頻率下試品不具備工頻等效性或者測量的數(shù)據(jù)相對工頻差別較大，這類試品的試驗(yàn)必須在工頻下進(jìn)行，所以我們只能通過改變電感、電容或者同時(shí)改變兩者使其在工頻下諧振，這類諧振叫做工頻串聯(lián)諧振。

這種工頻調(diào)感的諧振裝置一般是采取在不帶電的情況下進(jìn)行電抗器電感量的調(diào)節(jié)和測量，然后再加點(diǎn)升壓，但是是否真的處于諧振狀態(tài)無法知曉，甚至有時(shí)因?yàn)槠x諧振頻率點(diǎn)過遠(yuǎn)在試驗(yàn)中沒有辦法將電壓升至需要值，往往需要反復(fù)調(diào)整電感，耗時(shí)耗力。如果參數(shù)調(diào)節(jié)不好，在工頻下諧振會(huì)出現(xiàn)過諧振或者欠諧振，這樣就增加了電源的容量，也影響了諧振的波形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，所采用的是一種通過調(diào)頻方式來判斷工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)的方法，先調(diào)頻后調(diào)節(jié)電感使之在工頻下諧振，且可以很快速、很準(zhǔn)確的找到其真實(shí)的諧振頻率，具有良好的應(yīng)用前景。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種工頻調(diào)感諧振裝置，其特征是，包括變頻控制電源，為勵(lì)磁變壓器一次側(cè)提供電壓，勵(lì)磁變壓器二次側(cè)通過一高壓可調(diào)電抗器連接至外接的需工頻電壓的被檢測試品；所述高壓可調(diào)電抗器由電感電動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)氣隙；還包含一與變頻控制電源連接的電壓采集單元，所述變頻控制電源根據(jù)采集到的電壓信號，給出信號驅(qū)動(dòng)所述電感電動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述高壓可調(diào)電抗器，使整個(gè)系統(tǒng)在工頻下諧振。

所述變頻控制電源中至少包含一片數(shù)字信號處理器，進(jìn)行電壓采樣、功率部分的IPM驅(qū)動(dòng)信號及波形的產(chǎn)生、保護(hù)的反饋信號處理、電感電動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制。

所述變頻控制電源中還包含另一片數(shù)字信號處理器，用于控制人機(jī)交換界面、管理時(shí)鐘和數(shù)據(jù)顯示。

兩片數(shù)字信號處理器通過同步串行口進(jìn)行通訊。

基于所述的工頻調(diào)感諧振裝置調(diào)頻判斷工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)的方法，其特征是，包括如下步驟：（1）智能變頻控制電源輸出低壓，使電抗器和GIS的電容CX諧振，記下此時(shí)的諧振頻率f1；

??（2）比較當(dāng)前的諧振頻率f1與工頻50Hz的關(guān)系，如果諧振頻率高于50Hz，則表明諧振電感量小于需要的電感量，電感調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)節(jié)高壓可調(diào)電抗器的氣隙減小以增大電感量；如果諧振頻率低于50Hz，則表明諧振電感量大于需要的電感量，電感調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)自動(dòng)調(diào)節(jié)高壓可調(diào)電抗器的氣隙增大以減小電感量；

（3）調(diào)節(jié)電感直至諧振頻率在50Hz±0.5Hz范圍內(nèi)諧振，然后進(jìn)行升壓。

本方法是一種通過調(diào)頻方式來判斷工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)的方法，電源采用變頻電源，當(dāng)電抗器調(diào)節(jié)好以后，通過在低壓下自動(dòng)諧振的方式來尋找諧振點(diǎn)，比較諧振頻率點(diǎn)與試驗(yàn)頻率點(diǎn)50Hz的差異來判斷諧振情況，并指出電抗器氣隙的調(diào)節(jié)量和方向，能快速實(shí)現(xiàn)工頻諧振和判斷諧振狀態(tài)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供的一種通過調(diào)頻方式來判斷工頻串聯(lián)諧振狀態(tài)的方法，基于諧振的原理，具備一切諧振的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)，可以完美實(shí)現(xiàn)工頻升壓，可以測量出被試品的電容量，可以換算工頻下被試品所需的電感量，??帶電調(diào)節(jié)電抗器，使其與被試品在工頻下諧振，并且可以準(zhǔn)確的找到其真實(shí)諧振頻率，解決了在工頻下諧振存在的過諧振或者欠諧振的現(xiàn)象，減小了電源的容量，改善諧振的波形，電源采用變頻電源，當(dāng)電抗器調(diào)節(jié)好以后，通過在低壓下自動(dòng)諧振的方式來尋找諧振點(diǎn)，比較諧振頻率點(diǎn)與試驗(yàn)頻率點(diǎn)50Hz的差異來判斷諧振情況，并指出電抗器氣隙的調(diào)節(jié)量和方向，此種方法實(shí)現(xiàn)了較為精確的諧振，充分保證了諧振在最佳的狀態(tài)進(jìn)行，可以通過這種方法判斷諧振所需調(diào)節(jié)電感的方向，然后自動(dòng)調(diào)節(jié)，大大減小勞動(dòng)強(qiáng)度，能快速實(shí)現(xiàn)工頻諧振和判斷諧振狀態(tài)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1實(shí)現(xiàn)本方法的原理圖；