HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置開關(guān)廠*

.產(chǎn)品概述

    HDTF變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)成套裝置適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗(yàn)，兼顧較寬的適用范圍，采用串聯(lián)諧振的原理滿足交/直流耐試驗(yàn)，常用于電纜耐壓試驗(yàn)。

    HDTF變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)成套裝置主要針對(duì)交聯(lián)電纜、水力發(fā)電機(jī)、主變、母線、GIS等的交流耐壓試驗(yàn)，具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級(jí)高壓試驗(yàn)部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設(shè)備。該裝置主要由變頻控制電源、激勵(lì)變壓器、電抗器、電容分壓器、補(bǔ)償電容器（選配）組成。

產(chǎn)品別稱：串聯(lián)諧振、變頻諧振、變頻串聯(lián)諧振、串聯(lián)諧振試驗(yàn)設(shè)備、串聯(lián)諧振耐壓裝置、電纜耐壓串聯(lián)諧振裝置
     電纜便攜式變頻諧振升壓裝置，采用了調(diào)節(jié)電源的頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實(shí)現(xiàn)諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當(dāng)前高電壓試驗(yàn)的一種新的方法和潮流，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。
    變配電站變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置主要由變頻控制電源、激勵(lì)變壓器、電抗器、電容分壓器組成。其中變頻控制電源采用進(jìn)口變頻器，輸出穩(wěn)定，具有各種過流過壓欠壓等保護(hù)，頻率分辨率為0.001HZ，在30～300Hz時(shí)頻率細(xì)度可達(dá)0.01Hz，確保在整個(gè)頻率區(qū)間內(nèi)輸出波形良好.
二.產(chǎn)品參數(shù)

     8.工作電源： 380/220V±15%/50Hz±5%  
二.常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)中被試品對(duì)象
    1. 300mm2電纜長(zhǎng)可達(dá)1km（10kV變配電站中或是風(fēng)電站中長(zhǎng)距離），電容量≤0.37μF，試驗(yàn)諧振頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓22kV。
    2. 10kV開關(guān)，絕緣子及母線交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)諧振頻率為30-300Hz,試驗(yàn)電壓不超過42kV。
    3. 10KV變壓器交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)諧振頻率為30-300Hz，試驗(yàn)電壓28KV。
    4. 4000kW/9kV電機(jī)耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)諧振頻率45-65Hz，試驗(yàn)電壓15kV。 
三.工作環(huán)境（電抗器下方禁有地網(wǎng)或是鐵板鐵網(wǎng)類金屬物品，不然容易燒壞電抗器）
    1.環(huán)境溫度：－200C~+50 0C;
    2.相對(duì)濕度：≤90%RH;
    3.海拔高度:  ≤3000米； 
四.功能特點(diǎn)
    1.本公司生產(chǎn)此裝置具有過壓、過流、零位啟動(dòng)、系統(tǒng)失諧、高壓閃絡(luò)故障等保護(hù)功能，過壓過流保護(hù)值可以根據(jù)用戶需要整定，試品閃絡(luò)時(shí)閃絡(luò)保護(hù)動(dòng)作并能記下閃落電壓值，以供試驗(yàn)分析。
    2.HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置裝置中單件重量很輕，不超過50kg，便于拖到現(xiàn)場(chǎng)使用。
    3.裝置具有兩種工作模式，方便用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活選擇，提高試驗(yàn)速度。兩種工作模式操作性靈活，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置成全自動(dòng)模式、手動(dòng)模式、自動(dòng)調(diào)諧或手動(dòng)調(diào)頻，手動(dòng)升壓模式或自動(dòng)升壓模式。
    4.能存儲(chǔ)及時(shí)打印和異地打印數(shù)據(jù)，打印出的結(jié)果可顯示出耐壓及時(shí)間值，可在預(yù)防性試驗(yàn)冊(cè)中直接粘貼測(cè)試打印結(jié)果，存入的數(shù)據(jù)編號(hào)也是數(shù)字及日期時(shí)間段，方便的幫助用戶識(shí)別和查找。
    5.裝置自動(dòng)掃頻時(shí)頻率起點(diǎn)可以在規(guī)定范圍內(nèi)任意設(shè)定，當(dāng)裝置已大致找到諧振頻率時(shí)，設(shè)備會(huì)自動(dòng)進(jìn)行微調(diào)節(jié)，同色液晶大屏幕顯示掃描諧振、升壓、記時(shí)曲線方便使用者直觀了解是否找到諧振點(diǎn)。
    6.采用了DSP平臺(tái)技術(shù)，可以方便的根據(jù)用戶需要增減功能和升級(jí)，也使得人機(jī)交換界面更為人性化。
五.系統(tǒng)配置
   技術(shù)指標(biāo)
     1.額定電壓：44kV--滿足10kV開關(guān)，絕緣子及母線交流耐壓試驗(yàn)；
     2.輸出電壓波形畸變率：<1.0％
     3.允許連續(xù)工作時(shí)間：額定條件下一次性工作30分鐘，在對(duì)電纜耐壓時(shí)，滿足連續(xù)工作60分鐘
     4.裝置自身品質(zhì)因數(shù)：Q>50
     5.電纜試驗(yàn)時(shí)滿負(fù)荷下品質(zhì)因數(shù)：Q>30（與負(fù)載相關(guān)）
     6.輸入電源：?jiǎn)蜗?80V/220V
     7.頻率調(diào)節(jié)范圍：30Hz～300Hz
     8.系統(tǒng)測(cè)量精度：1.5％
     9.裝置具有過壓、過流、零位啟動(dòng)等保護(hù)功能
   2、常用設(shè)備主要配置及技術(shù)參數(shù)舉例說明 :

   系統(tǒng)配置
      （1）電源控制箱 1臺(tái)
                額定功率：4kW；
                輸入電壓：?jiǎn)蜗?380V/220V±15%  50Hz
                輸出電壓：0～400V可調(diào)
                輸出電壓頻率：30～300Hz， 0.1Hz步進(jìn)可調(diào)，頻率不穩(wěn)定度≤0.02%
                輸出電流：0～10A

2.4蓄電池的型號(hào)：不同生產(chǎn)廠、不同種類、不同型號(hào)的蓄電池，由于電極、電解液、隔膜的材料配方不同，電池的結(jié)構(gòu)不同、裝配工藝不同而使蓄電池內(nèi)阻產(chǎn)生差異。

2.5測(cè)量信號(hào)頻率：目前許多蓄電池內(nèi)阻測(cè)量，實(shí)際上測(cè)的是蓄電池的阻抗，內(nèi)中包括了容抗，而容抗大小和測(cè)量信號(hào)頻率有關(guān)，使蓄電池內(nèi)阻測(cè)量結(jié)果不具有客觀性。要具有客觀性，應(yīng)根據(jù)測(cè)量信號(hào)電流和電壓的相位關(guān)系，用解析的方法去除蓄電池電容對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，使測(cè)量率結(jié)果與信號(hào)測(cè)量頻率無關(guān)，即在任何測(cè)量信號(hào)頻率下，內(nèi)阻測(cè)量結(jié)果具有一性。

2.6測(cè)量時(shí)間和測(cè)量電流大小：在采用較大測(cè)量電流的情況下，在施加測(cè)量信號(hào)和關(guān)閉測(cè)量信號(hào)的瞬間，由于極化的建立和穩(wěn)定是個(gè)變化過程，不同的測(cè)量電流，不同的測(cè)量時(shí)間，極化是不同的，使蓄電池內(nèi)阻測(cè)量結(jié)果不具有客觀性。要具有客觀性，應(yīng)盡量用較小的信號(hào)電流進(jìn)行內(nèi)阻測(cè)量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量電流小于或等于0.05C10，(其中C10為10小時(shí)放電率下蓄電池的容量。用內(nèi)阻交流放電法測(cè)量蓄電池內(nèi)阻

內(nèi)阻交流放電法是在交流注入法蓄電池內(nèi)阻測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步的發(fā)展，該方法綜合了交流注入法和直流放電法的優(yōu)點(diǎn)。其原理是用CPU通過D/A控制智能負(fù)載，使蓄電池向智能負(fù)載放電，產(chǎn)生一個(gè)低頻(頻率小于100HZ)，幅值約為0.01C10-0.05C10 的正弦波交流信號(hào)(頻率為fo，角速度為ω=2πfo的電流I=IoSin(ωoT),其中C10為10小時(shí)放電率下蓄電池的容量。在蓄電池上產(chǎn)生的電壓響應(yīng)為：U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗為：Z=Uo/IoXejφ

交流放電法蓄電池內(nèi)阻測(cè)量原理圖見圖2。3.1 MOS管：MOS管的作用是由CPU通過D/A控制MOS管，使蓄電池向負(fù)載放電，產(chǎn)生特定頻率的、幅值穩(wěn)定的正弦波激勵(lì)信號(hào)。

3.2多路開關(guān)：多路開關(guān)由CPU控制，進(jìn)行信號(hào)的切換。以實(shí)現(xiàn)蓄電池組中每節(jié)蓄電池內(nèi)阻的測(cè)量。

3.3耦合電容：其作用是隔離直流，而使交流信號(hào)順利通過。為保證測(cè)量電路的精度，耦合電容要保證嚴(yán)格的匹配性。3.4可編程帶通濾波器：蓄電池在線工作時(shí)，充電裝置紋波電流可能相當(dāng)大，一些UPS電源的紋波電流有數(shù)安甚至數(shù)十安，遠(yuǎn)大于測(cè)量信號(hào)，如果不采取濾波，后級(jí)的放大器將會(huì)飽和。可編程帶通濾波器的設(shè)計(jì)可以使頻率接近為測(cè)量信號(hào)頻率，而其它頻率信號(hào)不能通過。這樣后級(jí)的放大器可以將微弱的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行有效的放大。

3.5高速同步A/D轉(zhuǎn)換器：它可以實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的同步高速采樣，確保電流信號(hào)和電壓信號(hào)嚴(yán)格的相位關(guān)系，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。3.6 DSP：雖然經(jīng)過前級(jí)的濾波去除了大部分干擾信號(hào)，但仍有相當(dāng)?shù)母蓴_信號(hào)和有效信號(hào)一起被采樣進(jìn)來，如不進(jìn)行處理，將會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量精度。由于只有頻率為fo的信號(hào)為有效信號(hào)，利用HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置開關(guān)廠*DSP的數(shù)字運(yùn)算能力，對(duì)采樣信號(hào)用FFT算法分別提取電流、電壓采樣信號(hào)中頻率為fo的信號(hào)部分進(jìn)行運(yùn)算。電流、電壓采樣信號(hào)送入DSP后，DSP對(duì)信號(hào)進(jìn)行如下處理：3.6.1對(duì)電流和電壓采樣信號(hào)進(jìn)行FFT變換，分別計(jì)算電流信號(hào)和電壓信號(hào)的頻譜分布:3.6.2分別提取頻率為fo的電流和電壓信號(hào)：電流信號(hào)：I=IoSin(ωoT+φ1)電壓信號(hào)：U=UoSin(ωoT+φ2)3.6.3計(jì)算蓄電池的阻抗、內(nèi)阻和相位差：

阻抗為： Z(ω)=Uo/Io×ejφ相位差為：HDTF變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置開關(guān)廠*=φ2-φ1.蓄電池內(nèi)阻為：R= |Z(ω)|×COSφ

.6.4將結(jié)果送入CPU，并進(jìn)行顯示、存貯，以便進(jìn)行其他分析。

3.7 CPU：采用飛利浦公司ARM蕊片LPC2478，對(duì)各個(gè)單元進(jìn)行控制，以及和其它設(shè)備進(jìn)行通訊。

4內(nèi)阻交流放電法測(cè)量?jī)?nèi)阻的特點(diǎn)