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變頻串聯諧振耐壓裝置

串聯諧振逆變器的基本原理，它包括直流電壓源，和由開關s1～s4組成的逆變橋及由r、l、c組成的串聯諧振負載。其中開關s1～s4可選用igbt、sit、mosfet、sith等具有自關斷能力的半導體器件。逆變器為單相全橋電路，其控制方法是同一橋臂的兩個開關管的驅動信號是互補的，斜對角的兩個開關是同時開通與關斷的。

中試控股技術博士為您解答：ZSBP-560KVA/270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

技術指標

1．額定電壓：270kV

被試品的：

22kV-滿足10kV電纜交流耐壓試驗；

35kV-滿足10kV變壓器交流耐壓試驗；

42kV-滿足10kV開關等交流耐壓試驗；

52kV-滿足35kV電纜交流耐壓試驗；

72kV-滿足35kV變壓器交流耐壓試驗；

95kV-滿足35kV開關交流耐壓試驗；

160kV-滿足110kV變壓器交流耐壓試驗；

184kV-滿足110kV開關交流耐壓試驗；

2．輸出電壓波形畸變率：<1.0％

3.允許連續工作時間：額定條件下一次工作60分鐘，

4．ZSBP-560KVA270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置裝置自身品質因數：Q>50

5．火力發電機試驗時滿負荷下品質因數：Q>10（與負載相關）

6.水力發電機試驗時滿負荷下品質因數：Q>10（與負載相關）

7．電纜試驗時滿負荷下品質因數：Q>30（與負載相關）

8．中試控股主變壓器試驗滿負荷時品質因數：Q>30（與負載相關）

9. GIS，開關等試驗滿負荷時品質因數：Q>50（與負載相關）

10．輸入電源： 380/220V

11．頻率調節范圍：30Hz～300Hz

12．系統測量精度：1.5％

13．裝置中試控股具有過壓、過流、零位啟動等保護功能

（三）ZSBP-560KVA270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置設備遵循標準    

《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》   GB50150-2006

《水輪發電機組安裝技術規范》               GB/T8564――2003

《高壓諧振試驗裝置》                       DL/T 849.6—2004 

《電抗器》                                 GB10229.88

《電力設備預防試驗規程》                  DL/T596-1996

《耦合電容器和電容分壓器》                  IEC358(1990)

（四）ZSBP-560KVA270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置設備主要配置及技術參數說明：

1.變頻電源主機1臺：

額定功率：25kVA；

輸入電壓： 380/220V 45～65Hz

輸出電壓：0～500V可調

輸出電壓頻率：30～300Hz 

0.01Hz步進可調

頻率不穩定度≤0.02%

輸出電流：0～50A

重量：32kg

2.高壓電抗器6臺：94kVA/45kV

額定工作電壓：45kV   

額定工作電流：2.1A     

額定電感量：85H      

連續工作時間：60min   

溫    升：小于60度   

工作頻率：30-300Hz  

重量：55kg           

3.激勵變2臺：                                    

額定容量：12.5kVA    

輸入電壓：500V

輸出電壓：1.75KV,3.5kV，7kV，14kV，

4.電容分壓器1臺：270kV純電容式

   高壓電容量：1000pF  

分壓比：2000:1

   工作頻率：30～300Hz

   誤差精度：1.5%

   額定電壓:270kV

   重量：20kg

技術參數

?   輸入電源:

電壓： 380/220V±10%

頻率： 45/65Hz

?   輸出電壓：0-500V；

?   輸出波形：正弦波

?   頻率調節范圍：30-300Hz

?   頻率分辨率：0.01Hz

?   頻率穩定度：0.1%

?   頻率步進值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz

?   電壓分辨率：0.1kV

?   電壓測量精度：1.5%

?   電壓步進值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%

?   運行連續工作時間：60分鐘

2、功能描述

變頻電源有如下幾個顯著的特點：

?   波形為脈寬電壓調節的方波。

?   ZSBP-560KVA270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置內部由ARM控制，操作功能得到優化,操作簡單。

?   自動掃頻，尋找諧振點.頻率范圍30-300Hz,可設置掃頻范圍，掃頻最大耗時40秒鐘(全頻掃)， 頻率分辨率0.01Hz。

?   自動試驗，中試控股可設置試驗程序，試驗程序分為5段，系統自動按設置的程序完成試驗過程。

?   ZSBP-560KVA270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置耐壓時自動跟蹤電壓，電壓正常波動時自動調整電壓到目標電壓，異常波動時提示電壓異常波動，由根據試驗情況進行操作。

?   實時顯示試驗狀態，中試控股可根據試驗狀態進行相應操作。

?   強大的保護功能：過流保護，過壓保護和閃絡保護，過熱保護，高壓異常保護，軟/硬件同時保護，確保安全。

?   試驗數據保存，可即時打印試驗數據，也可將數據保存以備下次打印。

?   數據查詢功能,根據試驗日期查詢以往的試驗數據。

變頻串聯諧振耐壓裝置即在通過調節移相角β調節功率的同時改變頻率f。四級承試設備在β調節過程中，在增大輸出脈沖寬度的同時，將引起輸出電壓相對于輸出電流的相位不斷減小并滯后于輸出電流，這說明輸出頻率也在不斷升高，因此稱這種調制方式為升頻式pwm。

在算法中通常采用的計算速度，縮短響應時間，可以提高以減小計算工作量，或采用兼有多種功能(例如濾波功能)的算法以節省時間等措施來縮短響應時間，提高速度。

在一套具體的微機繼電保護測試儀中，采用何種算法，應視保護的原理以及對計算精度和動作快速性的要求合理選擇。

高精度與快速動作之間存在著矛盾，一般要求根據實際需要進行協調以得到合理的結果。在選用準確度的數學模型及合理的數據窗長度的前提下，計算精度與有限字長有關，其誤差表現為量化誤差和舍入誤差兩個方面。

為了減小微機繼電保護測試儀量化誤差，在保護中通常采用的中試控股A/D芯片至少是12位的，而減小舍入誤差則要增加字長。

各種保護的算法都需要時間，因此在其他條件相同的情況下，盡量提高算法的計算速度，縮短響應時間，可以提高保護的動作速度。

一般地，算法用的數據窗越長，計算精度越高，而保護動相對較慢，反之，計算精度越低，但保護的動作速度相對較快。

變頻串聯諧振耐壓裝置因為電力系統中試控股繼電保護應在故障后迅速做出動作與否的判斷，而要做出正確的判斷必須用故障后的數據計算。一個算法采用故障后的多少采樣點才能計算出正確的結果，這就是算法的數據窗。

傳統的繼電保護是直接或經過電壓形成回路把被測信號引入保護繼電器，承裝修試電力設施許可證要怎么樣辦下來繼電器按照電磁感應、比幅、比相等原理作出動作與否的判斷。而微機繼電保護測試儀是把經過數據采集系統量化的數字信號經過數字濾波處理后，通過數學運算、邏輯運算，并進行分析、判斷，以決定是否發出跳閘命令或信號，以實現各種繼電保護功能。

s1和s4驅動信號互補，s2和s3驅動脈沖信號互補，四級承試設備s1驅動信號相位與中試控股負載電流的相位保持相同，而s3的驅動脈沖與s1的驅動脈沖信號之間的相位差β在0°～180°范圍內可調，調節β就可以調節輸出電壓的占空比，即調節輸出功率。即在控制電路中使原來同相的兩個橋臂開關(s1，s2)、(s3，s4)的驅動信號之間錯開一個相位角，使得輸出的正負交替電壓之間插入一個零電壓值，這樣只要改變相位角就可以改變輸出電壓的有效值

在這種方式下，二極管d2，d3均自然過零關斷，d1，d4不導通，沒有二極管反向恢復所帶來的問題。s1、s4在零電流下開關(zcs)，s2、s3在大電流下關斷。通過在s2、s3上并聯電容即可實現zvs。這種方法適和中試控股高頻電源和內建反并聯二極管反向恢復問題比較嚴重的器件，如mosfet等。可避免二極管反向恢復所帶來的電流尖峰和器件的損耗增加。