电力工程用工频调感串联谐振耐压试验装置

一、产品简介
      HDTP-50HZ工频调感串联谐振耐压试验装置用于500kV及以下的电容式电压互感器现场校验的可调式谐振装置和针对 单机容量在250MW 水轮发电机的交流耐压试验设计制造。电抗器采用两只分开设计。由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。

    电容式电压互感器(CVT)在进行校验时，试验频率必须在50Hz的条件下进行，同时现场地理条件复杂，传统的实验装置已经很难满足现场搬运、试验的要求，可调谐振升压装置是*用于现场校验的可调式谐振装置，已广泛用于国内500kV及以下的电容式电压互感器的现场校验。

    发电机的交流耐压试验如火力发电机组，单机容量已超过1000MW，水力发电机组，单机大容量已达800MW；这些设备的交流工频耐压试验，如果用传统的试验设备（即工频试验变压器），则由于试验需要的容量大，试验变压器、调压器十分笨重，大容量试验电源在现场也很难解决，现场试验极不方便。工频谐振装置，无论从试验电源容量、设备重量、试验波形及投资等方面都具有优势。该装置主要针对单机容量在250MW及以下水力发电机的交流耐压试验设计制造。

    产品别称：CVT检验用谐振升压装置、变频谐振、变频串联谐振、串联谐振、串联谐振变压器、互感器校验用串联谐振升压装置、串联谐振试验设备，调感式变频谐振耐压装置、发电机交流耐压谐振升压装置   
二、主要特点
    1.反击过电压和传递过电压保护：本装置以妥善的接线方式、完善的保  护环节和能量的逐级吸收，防止反击过电压和传递过电压的侵害。经过多年的现场实践证明，试品在闪络或击穿时，可避免成套试验装置和在场试验人员不受过电压的侵害和威胁。同时也可避免被试品的故障点在闪络或击穿后不扩大损伤。
    2.体积小，重量轻，安装、搬运方便，接线简单，非常适合现场使用人员的操作。
    3.调感谐振装置的主要功能有：
     （1）电抗器铁芯间隙遥测功能：
      本装置在电抗器上安装了间隙传感器，在控制台上可直接读出铁芯的间隙，以指导操作，另外还安装了间隙限位开关及指示。
     （2）耐压时间到自动降压功能：
      耐压计时采用数显计时器。且当到达耐压时间时，系统会自动降压
     （3）零位合闸、零起升压功能：
      具有零位限位功能，如果调压器不在零位，高压输出按钮无法合上，保证系统是从零起升压。
    （4）过流保护功能：
     系统装有电磁式过流继电器，此继电器抗*力强，动作迅速，避免试品不受过流的损伤。
     （5）过压及被试品闪络保护功能：
      本装置装用电子式过压闪络保护板，避免试品不受过压和闪络的侵害，且动作迅速。
    （6）各试验数据实时监测功能：
     可以对高压侧电压电流和低压侧的电压电流进行监测，可以更直观地了解试验情况。
三、主要技术

系列产品配置(适用范围(出口电压20kV及以下电压等级的发电机或电机的交流耐压试验，频率：50Hz±2Hz))

常用工频谐振装置配置介绍
  1.励磁变压器HDLB-80kVA/4/5/6kV              1台

流进行内阻测量，根据实验，测量电流小于或等于0.05C10，(其中C10为10小时放电率下蓄电池的容量。用内阻交流放电法测量蓄电池内阻

内阻交流放电法是在交流注入法蓄电池内阻测量技术的基础上更进一步的发展，该方法综合了交流注入法和直流放电法的优点。其原理是用CPU通过D/A控制智能负载，使蓄电池向智能负载放电，产生一个低频(频率小于100HZ)，幅值约为0.01C10-0.05C10 的正弦波交流信号(频率为fo，角速度为ω=2πfo的电流I=IoSin(ωoT),其中C10为10小时放电率下蓄电池的容量。在蓄电池上产生的电压响应为：U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗为：Z=Uo/IoXejφ

交流放电法蓄电池内阻测量原理图见图2。3.1 MOS管：MOS管的作用是由CPU通过D/A控制MOS管，使蓄电池向负载放电，产生特定频率的、幅值稳定的正弦波激励信号。

3.2多路开关：多路开关由CPU控制，进行信号的切换。以实现蓄电池组中每节蓄电池内阻的测量。

3.3耦合电容：其作用是隔离直流，而使交流信号顺利通过。为保证测量电路的精度，耦合电容要保证严格的匹配性。3.4可编程带通滤波器：蓄电池在线工作时，充电装置纹波电流可能相当大，一些UPS电源的纹波电流有数安甚至数十安，远大于测量信号，如果不采取滤波，后级的放大器将会饱和。可编程带通滤波器的设计可以使频率接近为测量信号频率，而其它频率信号不能通过。这样后级的放大器可以将微弱的测量信号进行有效的放大。

3.5高速同步A/D转换器：它可以实现电流信号和电压信号的同步高速采样，确保电流信号和电压信号严格的相位关系，并将模拟信号转换为数字信号。3.6 DSP：虽然经过前级的滤波去除了大部分干扰信号，但仍有相当的干扰信号和有效信号一起被采样进来，如不进行处理，将会严重影响测量精度。由于只有频率为fo的信号为有效信号，利用DSP的数字运算能力，对采样信号用FFT算法分别提取电流、电压采样信号中频率为fo的信号部分进行运算。电流、电压采样信号送入DSP后，DSP对信号进行如下处理：3.6.1对电流和电压采样信号进行FFT变换，分别计算电流信号和电压信号的频谱分布:3.6.2分别提取频率为fo的电流和电压信号：电流信号：I=IoSin(ωoT+φ1)电压信号：U=UoSin(ωoT+φ2)3.6.3计算蓄电池的阻抗、内阻和相位差：

阻抗为： Z(ω)=Uo/Io×ejφ相位差为：φ=φ2-φ1.蓄电池内阻为：R= |Z(ω)|×COSφ

.6.4将结果送入CPU，并进行显示、存贮，以便进行其他分析。

3.7 CPU：采用飛利浦公司ARM蕊片LPC2478，对各个单元进行控制，以及和其它设备进行通讯。

4内阻交流放电法测量内阻的特点

4.1安全可靠：蓄电池工作主回路不接入任何器件，测量回路设计有10仟欧的限流电阻和保险管，测量回路为高阻设计，蓄电池工作回路和测量回路安全独立，互不影响，可以在蓄电池在线工作时更换蓄电池监测设备。

4.2放电电流小，对蓄电池无损害：因放电电流为0.01--0.05C10，不对蓄电池产生冲击，不会造成栅极板变形及活性物质脱落，对蓄电池寿命无影响。

4.3抗干扰性强，适应于对工作电力工程用工频调感串联谐振耐压试验装置试的蓄电池进行实时在线监测：采用可编程带通滤波器进行滤波。用数字信号处理技术对信号进行处理，有效地消除了直流充电装置纹波对测量的影响，具有很好的抗干扰性能，适应于对工作中的蓄电池进行实时在线监测。

4.4测试精度高，状态评估和寿电力工程用工频调感串联谐振耐压试验装置试命预测准确：带通滤波器+多级高精度运算放大器+数字信号处理，使蓄电池内阻测试精度高于传统的直流放电法和交流注入法测量蓄电池内阻，能准确反映蓄电池老化状况及寿命预测的要求。蓄电池内阻在线测量精度要在2%以内，重复精度在1%以内，目前传统的直流放电法和交流注入法是无法达到的。

4.5测试的结果是蓄电池的真实内阻，和测量时间、信号频率、测试电流大小无关，具有客观性，也便于数据的横向比较。