[实用新型]一种变频式串联谐振耐压试验装置

说明书

本实用新型属于一种适用于输变电工程电力设备及其元器件耐压与局部放电指标测试的变频式串联谐振耐压试验装置。

为了测试电力设备及其元器件耐压与局部放电指标，大部分超高压试验装置皆采用谐振升压原理。一般公知的耐压试验装置为了实现谐振，可分为三种型式：调容式、调感式与晶闸管变频式。调容式系用高压电抗器、被试品电容及附加高压电容在工频谐振，由于被试品容量与附加电容数量限制，不能实现准确谐振；回路有效品质因数较低；由于电抗器中有铁芯，电压升高时电感发生变化而改变谐振状态；由于采用试验变压器供给激励电压，易造成过压致使被试品击穿。调感式系用固定电容与超高压可变电抗器达到与工频谐振，由于受到结构限制，体积与重量皆较大，不易得到高电压。晶闸管变频式系采用固定的电抗器电感和标准电容，晶闸管式（SCR）变频器作激励源，变化频率实现谐振。这种变频式试验装置波形失真大，调压困难，不能测试局部放电；电压稳定度低，带负荷能力差；抗闪络能力欠佳。

本实用新型的目的在于，提供一种新型变频式串联谐振耐压试验装置，使之适用于输变电工程电力设备及其元器件耐压与局部放电指标检测试验工作，以期代替一般公知的耐压试验装置，并弥补后者技术性能上的不足。

本实用新型的目的是这样实现的：

采用频率范围为30～300赫线性放大式变频器、中间变压器、空心超高压电抗器、玻璃钢均压环、导电纤维布制成的超高压软联线与具有玻璃钢外壳的超高压谐振电容器组成的试验装置，进行电力设备及其元器件耐压与局部放电指标检测试验。

本实用新型的特点是：

波形失真小。变频器输出波形失真不大于2％，谐振后各电压波形失真小于0.2％，比晶闸管式变频器失真小一个数量级。

带负载能力强，加入被试品后电压降很小。

有效Q（品质因数）值与电抗器理论Q值相差较小，即效率较高。

输出电压从零起可作精细调节。由于激励电压为正弦波，易获得较高的局部放电指标。当本实用新型在600千伏时，局部放电量值达5皮库。

抗闪络能力强。

以下将结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

图1是本实用新型系统结线示意图。

图2是本实用新型的线性放大式变频器电子线路图。

参照图1，本实用新型包括频率范围为30～300赫线性放大式变频器BP、中间变压器TR、空心超高压电抗器DK、玻璃钢均压环JY、导电纤维布制成的超高压软联线，DX与具有玻璃钢外壳的超高压谐振电容器DR等部分。

参照图2，本实用新型的线性放大式变频器BP由信号发生单元A、激励级单元B、功率输出单元C、高压供电及过流保护单元D及低压供电单元E组成。信号发生单元A由运算放大器6、三极管10、11、二极管7、8、信号灯5、电阻2～4、9、12、13及电容1、14组成。该单元构成一个文氏振荡器，产生幅值稳定、失真小、频率可连续变化的正弦信号，其频率由电阻2、4及可变电容1决定。

激励级单元B由三极管15、17、21、22、24、25、29、32、41、42、50、57、59、60、63、64、68、69，稳压二极管37及阻容元件16、18～20、23、26～28、30、31、33～36、38～40、43～49、51～56、58、61、62、65～67、70组成。信号发生单元A输出的正弦波加至激励级单元B的输入端。三极管41、42构成一个差动放大器，由其集电极输出大小相同而相位相反的二个信号分别去激励15、17、21、22、24、25、29、32及50、57、59、60、63、64、68、69这两组三极管。以第一组为例，三极管25、29构成一个互补放大器，三极管32为其恒流源负载。三极管24用于稳定三极管15、22的工作点。三极管15、17、21、22组成全互补集电极输出的跟随器。激励级单元B的输出由上述两组三极管的输出迭加而得，因而可得到两倍于电源电压的峰值输出。该输出与负反馈变压器71送来的反馈电压迭加后，加至功率输出单元C的输入变压器72上。