[发明专利]工频调感串联谐振试验系统及其试验方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工频调感串联谐振试验系统及其试验方法，具体涉及一种具有电感量高精度定位的工频串联谐振试验系统及其试验方法。

背景技术

在电力试验中，对呈容性试品进行试验只能在工频50Hz下进行，因为在异于工频的频率下试品不具备工频等效特性或者测量的数据相对工频差别较大，这类试品的试验必须在工频下进行，此时我们只能通过改变电感、电容或者同时改变两者使其在工频下谐振，这类谐振叫做工频串联谐振。

目前，市场上高电压试验用工频串联谐振系统中的气隙可调电抗器在电磁计算环节基本忽略最大电感量的计算，在调谐过程中寻找谐振点也是依靠操作者的经验进行，及时应用了功率因数变送器跟踪谐振点，线性度差，刚升压阶段，由于系统电流基本为毫安级，根本不能驱动功率因数变送器，这些问题导致整个系统自动化程度不高，在谐振点附近容易出现谐振过电压或者失谐，导致试验失败或者试品损坏。

发明内容

本发明提供了一种工频调感串联谐振试验系统，能够高精度定位电感量实现电压微调，配合励磁变压器、调压器、控制与测量等设备能够无按成500KV及以下成容性试品的耐压试验及局部放电的自动化试验。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种工频调感串联谐振试验系统，其特征在于：包括调压器、励磁变压器、可调电抗器、转速采集模块、电感量调节模块、控制与测量模块；

所述调压器连接励磁变压器一次侧，为励磁变压器一次侧提供电压；所述励磁变压器二次侧连接可调电抗器，所述可调电抗器连接至外接的需工频电压的被检测试品；

所述电感量调节模块用于调节可调电抗器的电感量；

所述转速采集模块用于采集可调电抗器的电机转速，并反馈至控制与测量模块，所述控制与测量模块根据采集到的电机转速计算可调电抗器的电感量；

所述控制与测量模块驱动电感量调节模块调节可调电抗器的电感量，使整个系统在工频下谐振。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述控制与测量模块用于转速采样、电感量和气隙计算、电感量调节模块的控制。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述可调电抗器和被测试品之间还连接有高压低通滤波器。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述调压器和励磁变压器一次侧之间还连接有低压低通滤波器。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述转速采集模块的引出线外敷设有屏蔽管，所述屏蔽管单端接地。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述可调电抗器电机的轴伸连接减速器，所述转速采集模块安装在减速机的轴伸处。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述高压低通滤波器为π型滤波器结构。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述π型滤波器结构包括电容分压器和耦合电容器，所述电容分压器和耦合电容器均具有依次设置的顶部均压罩、滤波电感、高压电容、中间均压罩和底盘，所述可调电抗器的输出端与电容分压器的高压端连接，所述电容分压器的顶部均压罩和耦合电容器的顶部均压罩连接，所述耦合电容器的高压端与被测试品连接。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述电容分压器的滤波电感使用的绕组为分段绕组，分段绕组绕设在绕组骨架上，所述绕组骨架等分固定在环氧筒上，所述分段绕组的两端均连接在法兰上。

为达到上述目的，本发明的另一技术方案如下：一种工频串联谐振状态的试验方法，使用一上结构的工频调感串联谐振试验系统，其包括以下步骤：

(1)调压器输出电压，使得可调电抗器谐振，记录由转速采集模块采集的可调电抗器的电机转速u，控制与测量模块的PLC处理器根据转速u计算出可调电抗器当前状态下的气隙x和电感量y；

(2)比较当前电感量y与工频50Hz时需要的电感量Y，如果当前电感量y小于需要的电感量Y，电感量调节模块调节可调电抗器的电机减小转速，以减小气隙增大电感量y，直至电感量y达到需要的电感量Y；如果当前电感量y大于需要的电感量Y，电感量调节模块调节可调电抗器的电机增大转速，以增大气隙减小电感量y，直至电感量y达到需要的电感量Y。

本发明的有益效果是：