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湖北中試高測電氣控股有限公司
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更新時間：2017-08-28 09:49:40瀏覽次數(shù)：697次
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電纜變頻串聯(lián)諧振耐壓裝置 湖北中試高測電氣控股有限公司 ： 李
1、并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振產(chǎn)生的條件：在電阻、電容、電感串聯(lián)電路中，出現(xiàn)電源、電壓、電流同相位現(xiàn)象，叫做串聯(lián)諧振，其特點是：電路呈純電阻性，電源、電壓和電流同相位，電抗X等于0，阻抗Z等于電阻R，此時電路的阻抗zui小，電流zui大，在電感和電容上可能產(chǎn)生比電源電壓大很多倍的高電壓，因此串聯(lián)諧振也稱電壓諧振。諧振電壓與原電壓疊加，并聯(lián)諧振：在電阻、電容、電感并聯(lián)電路中，出現(xiàn)電路端電壓和總電流同相位的現(xiàn)象，叫做并聯(lián)諧振，其特點是：并聯(lián)諧振是一種*的補償，電源無需提供無功功率，只提供電阻所需要的有功功率，諧振時，電路的總電流zui小，而支路電流往往大于電路中的總電流，因此，并聯(lián)諧振也叫電流諧振。
2、串聯(lián)諧振電路：在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中，電路兩端的電壓與其中電流相位一般是不同的。如果調(diào)節(jié)電路元件（L或C）的參數(shù)或電源頻率，可以使它們相位相同，整個電路呈現(xiàn)為純電阻性。電路達到這種狀態(tài)稱之為諧振。在諧振狀態(tài)下，電路的總阻抗達到極值或近似達到極值。研究諧振的目的就是要認識這種客觀現(xiàn)象，并在科學和應用技術上充分利用諧振的特征，同時又要預防它所產(chǎn)生的危害。按電路聯(lián)接的不同，有串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振兩種。
3、串聯(lián)諧振模式： 串聯(lián)諧振分為DCM和CCM兩種模式。一般都選擇DCM模式，即選擇 。串聯(lián)諧振的好處在于可以實現(xiàn)開關管的零電流關斷，這是*一種能實現(xiàn)零電流關斷的拓樸，是真正意義上的軟關斷，無關斷損耗。這對于IGBT來說有很大好處，可以不用去考慮IGBT的關斷拖尾帶來的關斷損耗。單個串聯(lián)諧振電源可以采用PFM方式，這種方式實現(xiàn)2kW以內(nèi)；也可以使用初級兩組件并聯(lián)移相方案，可以實現(xiàn)幾十千瓦功率輸出的高壓電源，串聯(lián)諧振的缺點是電流峰值太大，使開關管承受較大壓力，不利于電源的小型化。并聯(lián)諧振與串聯(lián)諧振相比zui大優(yōu)勢是峰值電流較小。同時在短路情況下，整個回路就是對電感充放電，電流波形為三角波，因此可以在短路情況下很容易算出電感的值，再通過電感計算出電容的值，而且誤差很小，對于設計來說這是至關重要的。并聯(lián)諧振工作在CCM區(qū)，電流波形基本上是正弦。開關管是硬關斷，零電壓零電流開啟，沒有開啟損耗。對于關斷損耗，可以在開關管DS（CE）兩端并聯(lián)電容，使電流與電壓的交匯點變低，減小關斷損耗。
4、串聯(lián)諧振回路及諧振回路的作用：串聯(lián)諧振于某一頻率的電路。常用的有LC，RC，變壓器耦合和晶體振蕩器等。震蕩器的原理很簡單，就是正反饋原理，LC決定震蕩的頻率，普通晶體震蕩器的晶體可以等效一個Q值很高的電感，利用電容的充放電產(chǎn)生震蕩。在逆變器電路中多用RC組成的多諧振蕩器。也有用變壓器反饋式的自激振蕩回路。串聯(lián)回路產(chǎn)生諧振時的電壓波形。當電壓方波作用于LC 串聯(lián)回路時，方波的前后沿都會對LC 串聯(lián)回路產(chǎn)生激勵(即接收能量)，每次激勵過后又會產(chǎn)生阻尼振蕩(即損耗能量)，當輸入電壓波形的上升率dv/dt 值大于諧振回路波形(正弦波)的上升率時，電路就會產(chǎn)生激勵；當輸入電壓波形的上升率dv/dt 值小于諧振回路波形的上升率時，電路就會產(chǎn)生阻尼。
試驗對象：
1、35kV/300mm2電纜5km的交流耐壓試驗，電容量≤0.97uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。
2、110kV/630mm2電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.201uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。
設備組合 被試品對象 | 電抗器 81kVA/27kV十節(jié) | 激勵變壓器 輸出端選擇 |
110kV/630mm2電纜1km | 使用電抗器五節(jié)串聯(lián)兩組并聯(lián) | 5kV |
35kV/300mm2電纜3km | 使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)三組并聯(lián) | 2.5kV |
35kV/300mm2電纜4km | 使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)四組并聯(lián) | 2.5kV |
35kV/300mm2電纜5km | 使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)五組并聯(lián) （其中一組電抗器接地） | 2.5kV |
額定容量：810kVA；
輸入電源：三相380V電壓，頻率為50Hz；
額定電壓：54kV；135kV；
額定電流：15A；6A；
工作頻率：30-300Hz；
裝置輸出波形：正弦波
波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；
工作時間：額定負載下允許連續(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘；
溫 升：額定負載下連續(xù)運行60min后溫升≤65K；
品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；
保護功能： 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分)；
測量精度：系統(tǒng)有效值1.5級；
激勵變壓器ZSJLB-30kVA/2.5/5kV/0.4kV 1臺
額定容量：30kVA；
輸入電壓：0-400V，單相；
輸出電壓：2.5/5kV
結 構：干式；
重 量：約130kg；
變頻電源ZSXB-F-30kW/380V 1臺
額定輸出容量：30kW
工作電源：380±10%V（三相），工頻
輸出電壓：0 –400V，單相，
額定輸入電流：75A
額定輸出電流：75A
電壓分辨率：0.01kV
電壓測量精度：1.5%
頻率調(diào)節(jié)范圍：30 – 300Hz
頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz
頻率穩(wěn)定度： 0.1%
運行 時 間：額定容量下連續(xù)60min
額定容量下連續(xù)運行60min元器件zui高溫度≤65K;
噪聲 水 平：≤50dB
高壓電抗器ZSDK-81kVA/27kV 10節(jié)
額定容量：81kVA;
額定電壓：27kV；
額定電流：3A；
電感 量：34H/單節(jié)；
品質因素：Q≥30 (f=45Hz)；
結 構：干式；
重 量：約75kg；
電容分壓器ZSFRC-130kV/2000pF 1套
額定電壓：130kV；
高壓電容量：2000pF
介質損耗：tgσ≤0.5%；
分壓 比：1500：1
測量精度：有效值1.5級;
重 量：約26kg；
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