一种串联谐振耐压测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种串联谐振耐压测试装置，包括：交流电源、整流单元，高压低频逆变器、谐振电感、分压器、控制器；整流单元的输入端连接到交流电源，高压低频逆变器的输入端连接到整流单元的输出端，输出端的一端与谐振电感和测试试品串联，另一端接地；分压器与测试试品并联，控制器与高压低频逆变器和分压器相连，用于根据分压器的电压控制高压低频逆变器的输出电压和频率，并根据分压器的电压测量测试试品的电压和频率；整流单元包括工频整流器、高频逆变器、高频高压隔离变压器、高频高压整流器。本实用新型专利技术使用高频逆变整流和高频变压器隔离，通过逆变器输出高压交流电源，从而取消励磁变压器，减少设备数量和接线复杂度，提高试验效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高压试验
，特别地，涉及一种串联谐振耐压测试装置。
技术介绍
电力设备在制造、安装、运行中一般都需要进行试验，以保证设备性能符合规范、安全运行。高压耐压试验是考核电力设备绝缘能力的关键环节，交流电气设备一般建议采用工频交流耐压试验，以符合设备实际运行的工况和电磁场分布，达到绝缘性能考核的目标。电力设备耐压试验电压由设备的额定电压决定，因此，试验电流随着试品的分布电容变大而变大，因此普通交流耐压试验设备不能满足要求。随着电缆、GIS等大电容量设备的应用和电力电子技术的发展，工频串联谐振和变频串联谐振交流耐压技术得到广泛的应用。串联谐振交流耐压装置在高压交流试验变压器与试品之间串联接入电感线圈，试品和电感线圈上的电压相位相反，可以明显降低试验变压器的实际输出电压，通常称为励磁变压器，从而降低变压器的制造难度。试品电容和电感发生谐振时，励磁变压器的输出电压仅为电感电压和回路品质因数的商，即Uo＝Uc/Q＝(I×ωL)/(Q-1)。在现有得耐压装置中，工频串联谐振交流耐压测试装置需要根据试品电容量调节谐振电感量已达到谐振条件，一般做成电感可调型，由于谐振电感处于高电位，调节结构复杂、调整困难，一般对于波形和频率要求严格的场所采用。如图1所示，调压器12对交流电源11的电压进行调整后，通过励磁变压器13后输出试验电压，分压器15测量试品电压通过控制器控制可调电感来对试品100进行耐压试验。变频串联谐振交流耐压测试装置采用变频电源，电感器可以固定，通过调节变频电源的频率实现回路谐振，如图2所示，分压器25测量试品100电压通过控制器26控制变频器12，使得变频器12对交流电源21输入的电源进行频率调节，然后通过励磁变压器后作为试验电源对试品进行试验，同时，电感24使用固定电感。上述的两种测试装置都需要使用励磁变压器，励磁变压器部分升高电压，并隔离低压试验电源和试验高压回路。励磁变压器一般作为独立的设备，电压从1kV到几十kV，接线和调试时间较长。试验过程中，励磁变高压出口短路很容易造成设备损坏。变频串联谐振电源通过励磁变升压，励磁变压器铁芯需要满足20-300Hz的频率范围，要求较高。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供一种串联谐振耐压测试装置，使用高频逆变整流和高频变压器隔离，实现逆变器输出高压交流电源，从而取消励磁变压器，减少设备体积数量和接线复杂程度，提高试验工作效率。为实现上述的技术目的，本技术提供了一种串联谐振耐压测试装置，其特征在于，包括：交流电源、整流单元，高压低频逆变器、谐振电感、分压器、控制器；所述整流单元的输入端连接到所述交流电源，用于将所述交流电源输出的交流电转换成直流电，所述高压低频逆变器连接到所述整流单元的输出端，用于将所述直流电转换成试验交流电；所述高压低频逆变器的输出端的一端与所述谐振电感和测试试品串联，另一端接地；所述分压器与所述测试试品并联，所述控制器与所述高压低频逆变器和所述分压器相连，用于根据所述分压器的电压控制所述高压低频逆变器的输出电压和频率，并根据所述分压器的电压测量所述测试试品的电压和频率；其中，所述整流单元包括工频整流器、高频逆变器、高频高压隔离变压器、高频高压整流器；所述工频整流器的输入端连接到所述交流电源，输出端连接到所述高频逆变器，用于将所述交流电转换成直流电；所述高频逆变器的输入端连接到所述工频整流器的输出端，用于将所述直流电转换成高频交流电；所述高频高压隔离变压器的低压侧连接到所述高频逆变器的输出端，用于将所述高频交流电升压为高频高压交流电；所述高频高压整流器的输入端连接到所述高频高压隔离变压器的高压侧，用于将所述高频高压交流电转换成高压直流电。其中，当对所述测试试品进行变频试验时，所述高压低频逆变器在所述控制器的控制下将所述高压直流电转换成频率为20-300Hz高压变频试验交流电。其中，当对所述测试试品进行工频试验时，所述高压低频逆变器在所述控制器的控制下将所述高压直流电转换成频率为50/60Hz的高压工频试验交流电。其中，所述整流单元还包括滤波电路，所述滤波电路的输入端连接到所述高频高压整流器的输出端，用于将所述高频高压整流器输出的高压直流电滤波后输出到所述高压低频逆变器。其中，所述高压低频逆变器包括高压低频逆变单元和串联电感，所述高压低频逆变单元将输入的直流电转换成试验交流电，所述串联电感用于当所述谐振电感所在线路短路时短路电流流入到所述高压低频逆变单元。本技术的串联谐振耐压测试装置，进行变频串联谐振试验时，通过工频整流、高频逆变、高频高压隔离变压器、高频高压整流器将交流电源的低压交流电转换为高压直流电，然后通过高压低频逆变器将直流高压转换为高压变频试验电源，通过谐振电感与测试试品的谐振，获得适当的试验电压；控制器通过分压器测量试品上的电压和频率，并控制高压低频逆变器产生适当谐振频率的高压试验交流电。此外，在进行工频串联谐振试验时，通过工频整流、高频逆变、高频高压隔离变压器和高频高压整流器将低压交流电源转换为高压直流电源，高压低频逆变器将高压直流转换为高压工频试验电源，通过调节谐振电感与测试试品产生谐振，获得适当的试验电压；控制器通过分压器测量测试试品的电压，控制高压低频逆变桥产生适当的工频高压电源。本技术的串联谐振耐压测试装置，基于高频高压隔离DC/DC转换，实现了无励磁变压器的串联谐振交流耐压方法，减少了设备数量和体积重量，简化了试验接线，提高了试验效率。附图说明图1示出了现有的工频串联谐振耐压装置的线路示意图；图2示出了现有的变频串联谐振耐压装置的线路示意图；图3示出了本技术的一种串联谐振耐压测试装置的线路示意图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。本技术的一个实施例中，提供一种串联谐振耐压测试装置，使用高频逆变整流和高频变压器隔离，实现逆变器输出高压交流电源，从而取消励磁变压器，减少设备体积数量和接线复杂程度，提高试验工作效率。图3示出了本技术的一种串联谐振耐压测试装置的线路示意图。本实施例的一种串联谐振耐压测试装置，如图3所示，具体包括：交流电源101、整流单元、高压低频逆变器106、谐振电感109、分压器108、控制器107.具体地，整流单元的输入端连接到交流电源101，用于将交流电源101输出的交流电转换成直流电，高压低频逆变器106连接到整流单元的输出端，用于将直流电转换成试验交流电；高压低频逆变器106的输出端的一端与谐振电感109和测试试品100串联，另一端接地；分压器108与测试试品100并联，控制器107与高压低频逆变器106和分压器108相连，用于根据分压器108的电压控制高压低频逆变器106的输出电压和频率，并根据分压器108的电压测量测试试品100的电压和频率。在一个实施例中，整流单元包括工频整流器10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种串联谐振耐压测试装置，其特征在于，包括：交流电源、整流单元，高压低频逆变器、谐振电感、分压器、控制器；所述整流单元的输入端连接到所述交流电源，用于将所述交流电源输出的交流电转换成直流电，所述高压低频逆变器连接到所述整流单元的输出端，用于将所述直流电转换成试验交流电；所述高压低频逆变器的输出端的一端与所述谐振电感和测试试品串联，另一端接地；所述分压器与所述测试试品并联，所述控制器与所述高压低频逆变器和所述分压器相连，用于根据所述分压器的电压控制所述高压低频逆变器的输出电压和频率，并根据所述分压器的电压测量所述测试试品的电压和频率；其中，所述整流单元包括工频整流器、高频逆变器、高频高压隔离变压器、高频高压整流器；所述工频整流器的输入端连接到所述交流电源，输出端连接到所述高频逆变器，用于将所述交流电转换成直流电；所述高频逆变器的输入端连接到所述工频整流器的输出端，用于将所述直流电转换成高频交流电；所述高频高压隔离变压器的低压侧连接到所述高频逆变器的输出端，用于将所述高频交流电升压为高频高压交流电；所述高频高压整流器的输入端连接到所述高频高压隔离变压器的高压侧，用于将所述高频高压交流电转换成高压直流电。...

【技术特征摘要】
1.一种串联谐振耐压测试装置，其特征在于，包括：交流电源、整流单元，高压低频逆变器、谐振电感、分压器、控制器；所述整流单元的输入端连接到所述交流电源，用于将所述交流电源输出的交流电转换成直流电，所述高压低频逆变器连接到所述整流单元的输出端，用于将所述直流电转换成试验交流电；所述高压低频逆变器的输出端的一端与所述谐振电感和测试试品串联，另一端接地；所述分压器与所述测试试品并联，所述控制器与所述高压低频逆变器和所述分压器相连，用于根据所述分压器的电压控制所述高压低频逆变器的输出电压和频率，并根据所述分压器的电压测量所述测试试品的电压和频率；其中，所述整流单元包括工频整流器、高频逆变器、高频高压隔离变压器、高频高压整流器；所述工频整流器的输入端连接到所述交流电源，输出端连接到所述高频逆变器，用于将所述交流电转换成直流电；所述高频逆变器的输入端连接到所述工频整流器的输出端，用于将所述直流电转换成高频交流电；所述高频高压隔离变压器的低压侧连接到所述高频逆变器的输出端，用于将所述高频交流电升压为高频高压交流电；所述高频高压...

【专利技术属性】
技术研发人员：时振堂，李志远，胡学良，刘维功，钱志红，杜红勇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11