[發明專利]超大容量高壓變頻諧振電纜耐壓試驗裝置

無效

• 申請號: 201410060492.3
• 申請日: 2014-02-24
• 公開（公告）號: CN103809095A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 臧濤成;樊斌;程新利;周洪;劉曉莊;朱愛敏
• 申請（專利權）人: 蘇州科技學院
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及在電力系統中用于對超長高壓電纜進行交流耐壓試驗的裝置。

背景技術

電力系統中，在電纜的交接試驗以及預防性試驗中，可采用頻率在30～300Hz范圍內的交流高壓進行耐壓試驗，以保證電纜的安全運行。

對超長電纜進行耐壓試驗，必須將試驗電壓升到規程規定的高壓。現有的耐壓試驗裝置，有用線性放大變頻電源作為調壓變頻電源，線性放大變頻電源的輸出準備效率理論值只有70％，實際值更低。因此，在功率因素同為0.75％及相同諧振回路的情況下，線性電源需要800KVA的站用變壓器作為電源變壓器，而現有變電站內配用的站用變壓器一般為500KVA-600KVA，800KVA的站用變壓器一般都難以取到。因此，現有的耐壓試驗裝置往往效率較低或容量不足，對不同電壓等級、不同截面、超長電纜(最長可達220kV2400mm2電纜15km)耐壓試驗不能普遍適用。

發明內容

本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種能夠降低變頻電源輸出容量從而可以適用更多種超長電纜耐壓試驗的裝置。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種超大容量高壓變頻諧振電纜耐壓試驗裝置，其包括用于將交流電轉變為直流電的整流電路、輸入端與所述的整流電路的輸出端相電連接用于將整流電路輸出的直流電轉換為設定頻率的逆變電路、輸入端與所述的逆變電路的輸出端相電連接用于將逆變電路輸出的交流電進行放大并隔離的大功率勵磁變壓器、輸入端與所述的大功率勵磁變壓器輸出端相電連的諧振升壓電路、連接在所述的諧振升壓電路的輸出端與逆變電路輸入端之間的反饋穩壓控制電路，所述的整流電路、逆變電路由變頻電源實現，所述的諧振升壓電路包括高壓諧振電抗器以及與所述的高壓諧振電抗器相串聯的電容器，待試驗電纜與所述的諧振升壓電路輸出端相連接，所述的變頻電源為低頻PWM開關變頻電源，所述的高壓諧振電抗器采用高Q值不飽和電抗器。

優化地，所述的高壓諧振電抗器由至少兩個超大容量空心油浸電抗器并聯形成的諧振電抗器組。更進一步地，每個所述的超大容量空心油浸電抗器采用餅式繞制方式，采用餅式繞制方式可以更好利用各餅式電抗器間的互感量，從而更有效的提高了Q值。

優化地，所述的反饋穩壓控制電路包括依次相連接的取樣反饋電路、單片機控制電路、D/A轉換電路、調壓電路。

優化地，所述的變頻電源輸出為低頻方波電壓信號。

由于采用上述技術方案，本發明的有益效果：本發明變頻電源采用低頻PWM開關變頻電源，這樣即可利用現有變電站的600KVA站用變壓器作為電源變壓器，降低了對變壓器的要求。同時，由于諧振電抗器采用高Q值不飽和電抗器，高Q值電抗器在相同重量上比現有普通電抗器損耗低，從而使得整套系統所需的電源要小的多。

附圖說明

附圖1為本發明電纜耐壓試驗裝置電原理框圖；

附圖2為本發明電纜耐壓試驗裝置電路原理圖；

其中：1、變頻電源；11、整流電路12、濾波電路；13、逆變電路14、電壓鉗位電路2、勵磁變壓器；21、勵磁隔離電路；3、諧振升壓電路；31、高壓諧振電抗器；32、電容器4、反饋穩壓控制電路。

具體實施方式

下面將結合具體實施例對本發明技術方案做詳細的介紹：

如圖1所示的高壓變頻諧振電纜耐壓試驗裝置原理圖，其包括依次相連接的整流電路11、濾波電路12、逆變電路13、電壓鉗位電路14、勵磁隔離電路21、諧振升壓電路3以及連接在諧振升壓電路3輸出端與逆變電路13輸入端之間的反饋穩壓控制電路4。其中，整流電路11用于將交流電轉變為直流電，逆變電路13用于將經濾波電路12過濾后的直流電轉換為設定頻率的低壓交流電，整流電路11、濾波電路12以及逆變電路13通過變頻電源實現，如圖2所示。勵磁變壓電路21用于將逆變電路13輸出的交流電進行放大并隔離，諧振升壓電路3由高壓諧振電抗器31和電容器32串聯形成LC諧振回路，見圖2。

具體信號流程為：整流電路11將輸入的交流市電整流成直流電輸出，直流電經過濾波電路12轉換成高品質直流，高品質直流經過大功率逆變組件13轉換成相應頻率的脈寬方波交流電，脈寬方波交流電經過勵磁隔離電路21轉換成與輸入電源隔離的脈寬方波交流電，與輸入電源隔離的脈寬方波交流電經過諧振升壓電路3轉換成高電壓正弦波電壓從而對被測電纜進行試驗。