【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气测量，尤其是涉及一种宽频高电压发生器与测量器一体化装置。
技术介绍
1、近年来，高频变压器在开关电源变换器研究中应用越来越广泛，随着频率的提高，绕组中的高频效应将使绕组的损耗增大。国内外在围绕减小线圈损耗和对设计参数进行优化方面投入了比较多的研究。但是对高频下的上百kv、上百kw的大功率开关电源变压器来说，除了高频效应，散热和绝缘的合理设计不可忽视。
2、大功率大电流会使损耗增大，易造成热击穿；临近效应和集肤效应使绕组损耗增大；匝比高、电压高、绝缘难于处理；漏感和分布电容等寄生参数给前级功率开关造成浪涌电压和浪涌电流，增加开关损耗；通过变压器绕组中的电流往往是非正弦波形，电流可能是连续工作状态和断续工作状态等，给变压器的设计带来困难。但是，高频、高压和大功率的电源变压器的应用越来越广泛，随着大功率开关器件的应用以及非晶超微晶合金等新型铁芯材料的日益成熟，设计满足温升要求、损耗要求、绝缘要求以及合理的寄生参数的大功率高压高频变压器具有现实意义。
3、然而，传统的高电压发生装置频率多为50hz，由于高电压发生装置主要铁心材料为硅钢；随着频率越高硅钢的磁感应强度幅值越大，铁心磁滞回线面积越大，导致铁心损耗密度也越大；同时，由于铁心是一个非线性元件，并且在高频情况下表现出一些新的特性，无法在宽频下产生高电压；而常规电压宽频发生装置的功率一般在几瓦到几百瓦，电压等级一般在几伏到几百伏无法满足电子式互感器及直流互感器的谐波和低频的准确度试验要求。
技术实现思路p>
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其优点是能够减小铁心损耗密度；同时，满足电子式互感器及直流互感器的谐波和低频的准确度试验要求。
2、本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种宽频高电压发生器与测量器一体化装置，包括箱体外壳、绝缘套管、高电压发生器以及测量器；所述箱体外壳内安装所述高电压发生器以及所述测量器，所述箱体外壳、所述电压发生器以及所述测量器之间充有绝缘油，所述箱体外壳的顶端开设有开口安装所述绝缘套管；所述测量器中的高压电屏与所述高电压发生器连接，所述高电压发生器的高压端依次通过所述开口与所述绝缘套管延伸至外部，所述高电压发生器的高压端用于输出高电压；所述高电压发生器的铁芯采用纳米晶材质。
3、优选地，本专利技术提供的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，所述高电压发生器的铁芯呈c字型结构。
4、优选地，本专利技术提供的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，所述高电压发生器的工作频率范围为5hz～5khz。
5、优选地，本专利技术提供的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，所述测量器中的电容型绝缘电屏组成串联电容器、且与所述测量器中的地屏构成电容型分压器高压电容，地屏端与外置的低压臂构成电容型分压器，所述电容型分压器用于对所述高压端的输出值测量。
6、优选地，本专利技术提供的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，所述箱体外壳的外侧壁上设置有引线接线盒，所述引线接线盒与电源控制系统连接，所述电源控制系统用于向所述高电压发生器、所述测量器供电并控制其输出，还用于向所述高电压发生器的高压端的输出值的测量。
7、优选地，本专利技术提供的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，所述电源控制系统中的电源输入电路、电源保护电路、升压电路以及升压控制电路均采用pwm控制。
8、优选地，本专利技术提供的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，所述升压控制电路采用plc人机界面控制，所述plc人机界面控制中的设置功能包括：电源频率、电源相位、过电流保护、过电压保护、故障保护、升压速度、手动/自动以及故障自动回零。
9、优选地，本专利技术提供的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，所述升压电路包括定相桥臂、移相桥臂以及连接电路，所述定相桥臂与所述移相桥臂并联连接、且所述定相桥臂通过连接电路与所述移相桥臂连接。
10、优选地，本专利技术提供的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，所述定相桥臂包括第一开关管与第二开关管，所述第一开关管与所述第二开关管串联连接，所述第一开关管与第一二极管反并联连接，所述第一二极管与第一结电容并联连接；所述第二开关管与第二二极管反并联连接，所述第二二极管与第二结电容并联连接；所述移相桥臂包括第三开关管与第四开关管，所述第三开关管与所述第四开关管串联连接，所述第三开关管与第三二极管反并联连接，所述第三二极管与第三结电容并联连接；所述第四开关管与第四二极管反并联连接，所述第四二极管与第四结电容并联连接。
11、优选地，本专利技术提供的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，所述连接电路包括高压发生器分布电容、等效电阻以及谐振电感，所述高压发生器分布电容通过所述等效电阻与所述谐振电感连接，所述高压发生器分布电容背离所述等效电阻的一端与所述定相桥臂连接，所述谐振电感背离所述等效电阻的一端与所述移相桥臂连接。
12、综上所述，本专利技术的有益技术效果为：本申请提供的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，包括箱体外壳、绝缘套管、高电压发生器以及测量器；箱体外壳内安装高电压发生器以及测量器，箱体外壳、电压发生器以及测量器之间充有绝缘油，箱体外壳的顶端开设有开口安装绝缘套管；测量器中的高压电屏与高电压发生器连接，高电压发生器的高压端依次通过开口与绝缘套管延伸至外部，高电压发生器的高压端用于输出高电压；高电压发生器的铁芯采用纳米晶材质；通过设置高电压发生器的铁芯采用纳米晶材质，与采用硅钢材质相比，纳米晶磁芯饱和磁通密度达1.2t，且磁芯损耗要小于铁氧体和非晶合金，由此，减小了铁心损耗密度；同时，满足电子式互感器及直流互感器的谐波和低频的准确度试验要求。
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1.一种宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：包括箱体外壳、绝缘套管、高电压发生器以及测量器；
2.根据权利要求1所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述高电压发生器的铁芯呈C字型结构。
3.根据权利要求1所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述高电压发生器的工作频率范围为5Hz～5kHz。
4.根据权利要求1所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述测量器中的电容型绝缘电屏组成串联电容器、且与所述测量器中的地屏构成电容型分压器高压电容，地屏端与外置的低压臂构成电容型分压器，所述电容型分压器用于对所述高压端的输出值测量。
5.根据权利要求1所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述箱体外壳的外侧壁上设置有引线接线盒，所述引线接线盒与电源控制系统连接，所述电源控制系统用于向所述高电压发生器、所述测量器供电并控制其输出，还用于向所述高电压发生器的高压端的输出值的测量。
6.根据权利要求5所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述电源
7.根据权利要求6所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述升压控制电路采用PLC人机界面控制，所述PLC人机界面控制中的设置功能包括：电源频率、电源相位、过电流保护、过电压保护、故障保护、升压速度、手动/自动以及故障自动回零。
8.根据权利要求6所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述升压电路包括定相桥臂、移相桥臂以及连接电路，所述定相桥臂与所述移相桥臂并联连接、且所述定相桥臂通过连接电路与所述移相桥臂连接。
9.根据权利要求8所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述定相桥臂包括第一开关管与第二开关管，所述第一开关管与所述第二开关管串联连接，所述第一开关管与第一二极管反并联连接，所述第一二极管与第一结电容并联连接；所述第二开关管与第二二极管反并联连接，所述第二二极管与第二结电容并联连接；
10.根据权利要求8所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述连接电路包括高压发生器分布电容、等效电阻以及谐振电感，所述高压发生器分布电容通过所述等效电阻与所述谐振电感连接，所述高压发生器分布电容背离所述等效电阻的一端与所述定相桥臂连接，所述谐振电感背离所述等效电阻的一端与所述移相桥臂连接。
...【技术特征摘要】
1.一种宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：包括箱体外壳、绝缘套管、高电压发生器以及测量器；
2.根据权利要求1所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述高电压发生器的铁芯呈c字型结构。
3.根据权利要求1所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述高电压发生器的工作频率范围为5hz～5khz。
4.根据权利要求1所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述测量器中的电容型绝缘电屏组成串联电容器、且与所述测量器中的地屏构成电容型分压器高压电容，地屏端与外置的低压臂构成电容型分压器，所述电容型分压器用于对所述高压端的输出值测量。
5.根据权利要求1所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述箱体外壳的外侧壁上设置有引线接线盒，所述引线接线盒与电源控制系统连接，所述电源控制系统用于向所述高电压发生器、所述测量器供电并控制其输出，还用于向所述高电压发生器的高压端的输出值的测量。
6.根据权利要求5所述的宽频高电压发生器与测量器一体化装置，其特征在于：所述电源控制系统中的电源输入电路、电源保护电路、升压电路以及升压控制电路均采用pwm控制。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘西超，刘翔，刘勇，刘彬，邓小聘，熊俊军，王焱，牧晓菁，邬文亮，程超，万罡，万德锋，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司武汉分院，
类型：发明
国别省市：
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