泛克斯特 ME-HVFP-5kW PT 局部放电试验装置

一、局部放电试验装置的产品介绍

ME-HVFP-5kW PT 局部放电试验装置，是针对电磁式电压互感器的交流耐压和局部放电试验而设计的专用设备。其采用感应加压的试验方式，通过提升试验频率，有效避开电压互感器的磁饱和区域。对于 110kV 及以上大容量的电压互感器，该装置运用低压侧并联电抗器的方法，通过电抗器补偿电容电流，以此降低试验电源所需电流。

此试验装置具备功能：

可应用于 220kV 及以下电压等级的电磁式电压互感器（PT），开展感应耐压试验和局部放电试验（部分设备需要进行电感补偿）。

适用于 500kV 及以下电压等级的电磁式电流互感器低频特性试验。

能够作为 35kV 及以下电压等级电力变压器耐压试验和局部放电试验的电源（部分设备需要电感补偿）。

可作为 400kV 及以下各种电压等级的变频串联谐振试验设备的电源，用于 SF6 组合电器、SF6 断路器、电流互感器、电压互感器、电容型套管、高压电缆、带电作业工具等高压设备的工频（50～60Hz）、变频 (20～300Hz) 耐压试验。

还可单独作为中频电源和大功率中频信号源使用。该装置的初始合闸电压、试验电压波形、并且具有体积小巧、重量轻便、操作便捷、性能指标良好、功能多样等特点，是一套适用于现场试验的设备。

二、局部放电试验装置的功能特点

试验等效性良好：本装置输出为标准正弦波，波形失真程度小，波形畸变率小于 3％。与其他脉宽调制型变频电源装置不同，此类电源输出为方波，需经过波形整形才能成为正弦波，而本装置无需此复杂过程。

简化测量流程：使用该装置进行试验时，无需进行峰值测量操作。

便于现场使用：装置体积小、重量轻，搬运灵活，特别适合在各类现场环境中开展试验工作。

操作简便：操作过程简洁易懂，接线方式简单，降低操作难度。

安全可靠：装置内部集成多种保护功能，包括放电击穿保护、过电压整定保护、输出短路保护、开机零位保护、桥臂放大回路保护、功率曲线保护等。一旦触发任何一种保护机制，装置会立即停止试验电压输出，切断主回路电源，充分保障试验人员、被试品以及试验系统的安全。

控制精准：采用微机控制技术，信号源由专用芯片产生，输出频率稳定性高，可达 0.001Hz 。同时，输出电压也由微机精准控制，确保输出电压不稳定度小于 1%。

三、局部放电试验装置的保护部分

本装置配备多种保护回路，保障变频电源装置使用过程中试验人员和设备的安全。

过电流保护：试验过程中若发生出口短路情况，变频柜能够在 2 微秒内迅速切断电源，并在屏幕上显示 “内部故障” 提示信息。

放电击穿保护：当被试品出现放电击穿现象时，装置会快速切断输出电压，同时断开电源。高压回路的负荷通过中间升压变压器释放，避免产生过电压影响其他设备。

过压保护：装置支持试验电压整定功能，可防止因外部因素导致试验电压异常升高。当试验电压超过设定数值，变频电源装置将自动切断回路，并在屏幕上提示 “超过过电压整定值”（此功能需要在分压器上获取电压信号）。

设备内部保护：若设备内部器件损坏，直流回路上的 IGBT 会迅速关断，先切断直流电源，随后切断交流电源，防止故障扩大，同时屏幕提示 “内部故障”，整个过程在 15 微秒内完成。

速断保护：当发生交流短路或控制回路短路时，主电源开关（具备速断功能的空气开关）能够及时切断故障。

开机零位保护：启动变频电源装置时，输出端始终保持零状态，无脉冲信号和电压输出。

防止误操作保护：在试验过程中误触装置的任何按钮，都不会对被试品造成损伤。

四、局部放电试验装置的技术指标

4.1 一般使用条件

海拔高度：不超过 2000m；

环境温度：处于 —10℃～40℃之间；

相对湿度：不超过 90%；

日照强度：0.1% W/cm2；

最大日温差：小于 25℃；

无导电尘埃；

无火灾及爆炸危险；

不存在腐蚀金属和绝缘的气体；

设有可靠接地点；

放置位置倾斜度不大于 5 度；

存放地点：户内；

存放环境温度：－20℃～40℃，相对湿度不超过 90%。

4.2 性能参数

额定输入电压：单相交流 220V±10%， 50Hz；

输出方式：单相输出；

输出电压：0～190V；

额定输出电流：0～26A；

额定输出功率：5kW；

频率调节范围：20～300Hz；

频率调节精度：0.1Hz；

频率稳定度：0.01Hz；

满负载下连续工作时间：60 分钟；

输出波形：标准正弦波；

输出电压波形畸变率：不大于 1%；

输出电压不稳定度：不大于 1%；

变频柜重量：28kg；

噪音水平：小于 75dB。

五、局部放电试验装置的工作原理

变频电源装置实现大功率输出采用逐级放大原理，从微小信号源出发，经过多次放大，最终满足试验所需的大功率输出要求。

信号源产生标准正弦波信号，通过数字电位器实现频率与电压调节，该调节过程对应试验中的频率和电压调整，频率测量和调节在信号源部分完成。信号源输出直接驱动 “桥式功放电路”，这是产生大功率的关键部分，工作时发热量较大，需配备风冷系统进行散热。在相关电路结构中，Q1～Q 4 为四个等效三极管，对应变频电源四个桥臂，每个桥臂由数十只三极管并联组成，并采取有效均流措施。正半周时，前级放大信号经推动变压器（T1~T4）作用于 Q1～Q4 三极管基极，使 Q2、Q3 截止，Q1、Q4 导通，电流经 Q1、负载、Q4 形成正弦波正半周；负半周时，模拟信号推动 Q2、Q3 基极，Q1、Q4 截止，Q2、Q3 导通，电流经 Q3、负载、Q2 形成正弦波负半周，从而在负载上形成完整正弦波。

“桥式功放电路” 运行依赖大功率直流电源，本装置电源直接取自 380V 交流电源，经具备过流和速断保护的开关进入桥式整流电路，将交流转换为脉动直流，再通过滤波电感和滤波电容组成的滤波电路，将脉动直流转变为平滑直流电源供给 “桥式功放电路”。由于滤波电容器电容量达数千微法，直接合闸充电电流大，可能导致总电源开关跳闸，因此装置增设预合闸回路（启动电源开关时执行），先以小电流为滤波电容充电，待充电电流变小后再合闸，避免较大启动冲击电流。分闸后，滤波电容储存电荷通过放电电阻缓慢释放。整个装置的保护回路由 “快速过流保护” 部分控制 “桥式放大电路” 直流工作电源，故障发生时迅速切断工作电源，保护后级回路。

“桥式功放电路” 输出端连接中间升压变压器低压端，中间升压变压器高压端接入试验回路。试验回路与中间升压变压器之间始终保持能量释放通道，不会出现开路情况。因此，无论变频电源内部故障还是外部电源突然停电，被试变压器或谐振回路都不会被切断，与传统试验变压器不同，不会出现电流强制过零现象，装置也不会产生过电压。