[发明专利]超大容量高压变频谐振电缆耐压试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及在电力系统中用于对超长高压电缆进行交流耐压试验的装置。

背景技术

电力系统中，在电缆的交接试验以及预防性试验中，可采用频率在30～300Hz范围内的交流高压进行耐压试验，以保证电缆的安全运行。

对超长电缆进行耐压试验，必须将试验电压升到规程规定的高压。现有的耐压试验装置，有用线性放大变频电源作为调压变频电源，线性放大变频电源的输出准备效率理论值只有70％，实际值更低。因此，在功率因素同为0.75％及相同谐振回路的情况下，线性电源需要800KVA的站用变压器作为电源变压器，而现有变电站内配用的站用变压器一般为500KVA-600KVA，800KVA的站用变压器一般都难以取到。因此，现有的耐压试验装置往往效率较低或容量不足，对不同电压等级、不同截面、超长电缆(最长可达220kV2400mm2电缆15km)耐压试验不能普遍适用。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种能够降低变频电源输出容量从而可以适用更多种超长电缆耐压试验的装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超大容量高压变频谐振电缆耐压试验装置，其包括用于将交流电转变为直流电的整流电路、输入端与所述的整流电路的输出端相电连接用于将整流电路输出的直流电转换为设定频率的逆变电路、输入端与所述的逆变电路的输出端相电连接用于将逆变电路输出的交流电进行放大并隔离的大功率励磁变压器、输入端与所述的大功率励磁变压器输出端相电连的谐振升压电路、连接在所述的谐振升压电路的输出端与逆变电路输入端之间的反馈稳压控制电路，所述的整流电路、逆变电路由变频电源实现，所述的谐振升压电路包括高压谐振电抗器以及与所述的高压谐振电抗器相串联的电容器，待试验电缆与所述的谐振升压电路输出端相连接，所述的变频电源为低频PWM开关变频电源，所述的高压谐振电抗器采用高Q值不饱和电抗器。

优化地，所述的高压谐振电抗器由至少两个超大容量空心油浸电抗器并联形成的谐振电抗器组。更进一步地，每个所述的超大容量空心油浸电抗器采用饼式绕制方式，采用饼式绕制方式可以更好利用各饼式电抗器间的互感量，从而更有效的提高了Q值。

优化地，所述的反馈稳压控制电路包括依次相连接的取样反馈电路、单片机控制电路、D/A转换电路、调压电路。

优化地，所述的变频电源输出为低频方波电压信号。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果：本发明变频电源采用低频PWM开关变频电源，这样即可利用现有变电站的600KVA站用变压器作为电源变压器，降低了对变压器的要求。同时，由于谐振电抗器采用高Q值不饱和电抗器，高Q值电抗器在相同重量上比现有普通电抗器损耗低，从而使得整套系统所需的电源要小的多。

附图说明

附图1为本发明电缆耐压试验装置电原理框图；

附图2为本发明电缆耐压试验装置电路原理图；

其中：1、变频电源；11、整流电路12、滤波电路；13、逆变电路14、电压钳位电路2、励磁变压器；21、励磁隔离电路；3、谐振升压电路；31、高压谐振电抗器；32、电容器4、反馈稳压控制电路。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明技术方案做详细的介绍：

如图1所示的高压变频谐振电缆耐压试验装置原理图，其包括依次相连接的整流电路11、滤波电路12、逆变电路13、电压钳位电路14、励磁隔离电路21、谐振升压电路3以及连接在谐振升压电路3输出端与逆变电路13输入端之间的反馈稳压控制电路4。其中，整流电路11用于将交流电转变为直流电，逆变电路13用于将经滤波电路12过滤后的直流电转换为设定频率的低压交流电，整流电路11、滤波电路12以及逆变电路13通过变频电源实现，如图2所示。励磁变压电路21用于将逆变电路13输出的交流电进行放大并隔离，谐振升压电路3由高压谐振电抗器31和电容器32串联形成LC谐振回路，见图2。

具体信号流程为：整流电路11将输入的交流市电整流成直流电输出，直流电经过滤波电路12转换成高品质直流，高品质直流经过大功率逆变组件13转换成相应频率的脉宽方波交流电，脉宽方波交流电经过励磁隔离电路21转换成与输入电源隔离的脉宽方波交流电，与输入电源隔离的脉宽方波交流电经过谐振升压电路3转换成高电压正弦波电压从而对被测电缆进行试验。