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湖北中試高測電氣控股有限公司
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更新時間：2017-08-28 09:35:45瀏覽次數(shù)：267次
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變頻串聯(lián)諧振的交流耐壓試驗,考驗交聯(lián)橡塑電力電纜、電力變壓器、GIS、互感器、絕緣子、發(fā)電機、開關(guān)等被試品絕緣承受各種過電壓能力及容性負載的交流耐壓試驗。
1、并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振產(chǎn)生的條件：在電阻、電容、電感串聯(lián)電路中，出現(xiàn)電源、電壓、電流同相位現(xiàn)象，叫做串聯(lián)諧振，其特點是：電路呈純電阻性，電源、電壓和電流同相位，電抗X等于0，阻抗Z等于電阻R，此時電路的阻抗zui小，電流zui大，在電感和電容上可能產(chǎn)生比電源電壓大很多倍的高電壓，因此串聯(lián)諧振也稱電壓諧振。諧振電壓與原電壓疊加，并聯(lián)諧振：在電阻、電容、電感并聯(lián)電路中，出現(xiàn)電路端電壓和總電流同相位的現(xiàn)象，叫做并聯(lián)諧振，其特點是：并聯(lián)諧振是一種*的補償，電源無需提供無功功率，只提供電阻所需要的有功功率，諧振時，電路的總電流zui小，而支路電流往往大于電路中的總電流，因此，并聯(lián)諧振也叫電流諧振。
2、串聯(lián)諧振電路：在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中，電路兩端的電壓與其中電流相位一般是不同的。如果調(diào)節(jié)電路元件（L或C）的參數(shù)或電源頻率，可以使它們相位相同，整個電路呈現(xiàn)為純電阻性。電路達到這種狀態(tài)稱之為諧振。在諧振狀態(tài)下，電路的總阻抗達到極值或近似達到極值。研究諧振的目的就是要認識這種客觀現(xiàn)象，并在科學和應(yīng)用技術(shù)上充分利用諧振的特征，同時又要預防它所產(chǎn)生的危害。按電路聯(lián)接的不同，有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種。
3、串聯(lián)諧振模式： 串聯(lián)諧振分為DCM和CCM兩種模式。一般都選擇DCM模式，即選擇 。串聯(lián)諧振的好處在于可以實現(xiàn)開關(guān)管的零電流關(guān)斷，這是*一種能實現(xiàn)零電流關(guān)斷的拓樸，是真正意義上的軟關(guān)斷，無關(guān)斷損耗。這對于IGBT來說有很大好處，可以不用去考慮IGBT的關(guān)斷拖尾帶來的關(guān)斷損耗。單個串聯(lián)諧振電源可以采用PFM方式，這種方式實現(xiàn)2kW以內(nèi)；也可以使用初級兩組件并聯(lián)移相方案，可以實現(xiàn)幾十千瓦功率輸出的高壓電源，串聯(lián)諧振的缺點是電流峰值太大，使開關(guān)管承受較大壓力，不利于電源的小型化。并聯(lián)諧振與串聯(lián)諧振相比zui大優(yōu)勢是峰值電流較小。同時在短路情況下，整個回路就是對電感充放電，電流波形為三角波，因此可以在短路情況下很容易算出電感的值，再通過電感計算出電容的值，而且誤差很小，對于設(shè)計來說這是至關(guān)重要的。并聯(lián)諧振工作在CCM區(qū)，電流波形基本上是正弦。開關(guān)管是硬關(guān)斷，零電壓零電流開啟，沒有開啟損耗。對于關(guān)斷損耗，可以在開關(guān)管DS（CE）兩端并聯(lián)電容，使電流與電壓的交匯點變低，減小關(guān)斷損耗。
4、串聯(lián)諧振回路及諧振回路的作用：串聯(lián)諧振于某一頻率的電路。常用的有LC，RC，變壓器耦合和晶體振蕩器等。震蕩器的原理很簡單，就是正反饋原理，LC決定震蕩的頻率，普通晶體震蕩器的晶體可以等效一個Q值很高的電感，利用電容的充放電產(chǎn)生震蕩。在逆變器電路中多用RC組成的多諧振蕩器。也有用變壓器反饋式的自激振蕩回路。串聯(lián)回路產(chǎn)生諧振時的電壓波形。當電壓方波作用于LC 串聯(lián)回路時，方波的前后沿都會對LC 串聯(lián)回路產(chǎn)生激勵(即接收能量)，每次激勵過后又會產(chǎn)生阻尼振蕩(即損耗能量)，當輸入電壓波形的上升率dv/dt 值大于諧振回路波形(正弦波)的上升率時，電路就會產(chǎn)生激勵；當輸入電壓波形的上升率dv/dt 值小于諧振回路波形的上升率時，電路就會產(chǎn)生阻尼。
試驗對象：10kV/300mm2電纜3km的交流耐壓試驗，電容量≤1.126uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
額定容量：132kVA;
輸入電源：三相380V電壓，頻率為50Hz;
額定電壓： 22kV;
額定電流： 6A;
工作頻率：30-300Hz;
裝置輸出波形：正弦波
波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%;
工作時間：額定負載下允許連續(xù)5min;過壓1.1倍1分鐘；
溫 升：額定負載下連續(xù)運行5min后溫升≤65K;
品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30（f=45Hz）;
保護功能： 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡(luò)保護（詳見變頻電源部分）;
測量精度：系統(tǒng)有效值1.5級；
激勵變壓器ZSJLB-6kVA/1kV/0.4kV 1臺
額定容量：6kVA；
輸入電壓：0-400V，單相；
輸出電壓：1kV
結(jié) 構(gòu)：干式；
重 量：約42kg；
變頻電源ZSXB-F -6kW/220/380V 1臺
額定輸出容量：6kW
工作電源：220/ 380±10%V（單/三相），工頻
輸出電壓：0 –400V，單相，
額定輸入電流：15A
額定輸出電流：15A
電壓分辨率： 0.01kV
電壓測量精度：1.5%
頻率調(diào)節(jié)范圍：30 – 300Hz
頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz
頻率穩(wěn)定度： 0.1%
運 行 時 間：額定容量下連續(xù)5min
額定容量下連續(xù)運行5min元器件zui高溫度≤65K;
噪 聲 水 平：≤50dB
高壓電抗器ZSDK-44kVA/22kV 3節(jié)
額定容量：44kVA;
額定電壓：22kV；
額定電流：2A；
電 感 量：55H/單節(jié)；
品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz)；
結(jié) 構(gòu)：干式；
重 量：約42kg；
電容分壓器ZSFR-30kV/6000pF 1套
額定電壓：30kV；
高壓電容量：6000pF
介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%；
分 壓 比：1000：1
測量精度：有效值1.5級;
重 量：約6kg；
配置清單
序號 | 設(shè) 備 名 稱 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 激勵變壓器 | ZSJLB-6kVA/1kV/0.4kV | 臺 | 1 |
|
2 | 變頻電源 | ZSXB-F-6kW/220/380V | 臺 | 1 |
|
3 | 高壓電抗器 | ZSDK-44kVA/22kV | 臺 | 3 |
|
4 | 電容分壓器 | ZSFRC-30kV/6000pF | 套 | 1 |
|
5 | 內(nèi)部連接線 |
| 套 | 1 |
|
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