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电力试验设备中的变频技术

点击次数:1681 更新时间:2018-01-31
  当前很多电力试验设备都采用变频技术,那么变频技术的优势在哪里呢。下面以我公司采用变频技术的仪器来一一讲解。
 
  首先是HZJ1501大型地网接地电阻测试仪,该仪器用于测量发电厂、变电站等的接地电阻、土壤电阻率、跨步电压和接触电压。其输出电流频率为45-65Hz,避免大地网中工频信号的干扰,确保测量结果。
 
  还有HZH2201变频互感器测试仪,该仪器用于测试测试CT和PT的伏安特性曲线、变比、极性、绕组直流电阻等。在进行CT伏安特性曲线测试中,设CT励磁绕组在某一励磁电流I时的电感为L,阻抗为Z,则:
 
  U = I·Z
 
  电感L与阻抗Z之间具有下述关系:
 
  Z = ω·L = 2πf L
 
  则:U= I·2πf L
 
  由公式中可知,绕组的电感L时不变的,在CT进入相同饱和程度,即励磁电流不变时,频率越低,所需电压越小,避免绕组和二次端子承受不能容许的电压。
 
  与上者低频相反的是HZG2301倍频感应耐压装置,该装置用于变压器和互感器绕组的匝间、层间、段间及相间的纵绝缘感应耐压试验。该装置通过在低压侧绕组输出数倍于50Hz的电压,在励磁电流不变的情况下,在高压侧绕组感应出数倍于额定电压的电压,从而在进行耐压试验的同时避免铁芯严重饱和。
 
  再者就是HZG1101变频串联谐振试验装置,该装置用于大电容量的电气设备(如大型发电机组、电力变压器、电力电容器、GIS、电力电缆等)的交流耐压试验。相比工频耐压装置,变频串联谐振装置输出的试验电压更高,所需设备的重量和体积却更小,试验电源的容量也更小。
 
  串联谐振原理图如下,图中L为电抗器电感,C为被试品的电容,R为回路中的电阻:
 
  在RLC串联电路中,容抗Xc=1/ωC,感抗XL= ωL,当Xc=XL时,即达到谐振状态,此时电感中的磁场能量与试品电容中的电场能量相互补偿,试品所需的无功功率全部由电抗器供给,电源只提供回路的有功损耗,所以该装置所需激励试验变的容量不用很大。
 
  此时电路中的电流I=U/R,而电容上的电压Uc=I*Xc,如果Xc=10R(即品质因数Q=10),那么电容上的电压(即被试品上的电压)将是激励试验变输出电压的10倍,所以该装置在相同容量下能输出更高的电压。