全解(jie)析耐壓(ya)試(shi)驗(yan)設(she)備：變(bian)頻串聯諧(xie)振(zhen)裝(zhuang)置

    變(bian)頻串聯諧(xie)振(zhen)耐壓(ya)試(shi)驗(yan)裝(zhuang)置的工作(zuo)原理可(ke)以(yi)概括(kuo)為(wei)：該(gai)裝(zhuang)置利(li)用串並聯(lian)諧(xie)振的原理，通(tong)過變(bian)頻控制器調(tiao)節(jie)輸出(chu)頻率(lv)，使(shi)回路中(zhong)的(de)電抗(kang)器電感(gan)L與(yu)試品(pin)電容C產生諧振(zhen)，從(cong)而(er)在試(shi)品(pin)上施加(jia)所(suo)需的(de)電壓。試驗(yan)過程中(zhong)，調(tiao)頻控制器提(ti)供供電電源，勵磁變(bian)壓器將電壓初步(bu)升壓後，高電壓作(zuo)用於電抗(kang)器L和(he)被(bei)試(shi)品(pin)CX上。通過調整(zheng)變(bian)頻控制器的(de)輸出(chu)頻率(lv)，維(wei)持(chi)回路處(chu)於串聯(lian)諧(xie)振狀態(tai)，而回路的(de)諧(xie)振頻率(lv)則(ze)取決(jue)於被(bei)試(shi)品(pin)電容CX和(he)電抗(kang)器電感(gan)L的(de)匹配。最後，通過調節(jie)變(bian)頻控制器的(de)輸出(chu)電壓，實現試品(pin)上所(suo)需高(gao)壓(ya)的精準(zhun)施加(jia)。

壹(yi)、被(bei)試(shi)品(pin)對(dui)象(xiang)與試(shi)驗(yan)需求(qiu)概述

在探討變(bian)頻串聯諧(xie)振(zhen)耐壓(ya)試(shi)驗(yan)裝(zhuang)置的工作(zuo)原理時(shi)，我們首(shou)先需(xu)要(yao)明(ming)確(que)被(bei)試(shi)品(pin)的對(dui)象(xiang)以及(ji)試驗(yan)的具(ju)體要(yao)求(qiu)。這些(xie)信息對(dui)於理解(jie)如(ru)何(he)利(li)用串並聯(lian)諧(xie)振原理、如(ru)何(he)通過變(bian)頻控制器調(tiao)節(jie)輸出(chu)頻率(lv)，以(yi)及(ji)如(ru)何(he)在試(shi)品(pin)上精準(zhun)施加(jia)所(suo)需電壓，都(dou)至(zhi)關重(zhong)要。

壹(yi)、被(bei)試(shi)品(pin)對(dui)象(xiang)與試(shi)驗(yan)需求(qiu)概述

在執行(xing)不(bu)同(tong)類(lei)型的交(jiao)流(liu)耐壓(ya)試(shi)驗(yan)時(shi)，我們需(xu)針(zhen)對(dui)不(bu)同(tong)的(de)被(bei)試(shi)品(pin)對(dui)象(xiang)設(she)定相(xiang)應的試(shi)驗(yan)要求(qiu)。這些(xie)要求(qiu)涵蓋了(le)試(shi)驗(yan)頻率(lv)、試(shi)驗(yan)電壓以及(ji)試驗(yan)時(shi)間等(deng)多個方(fang)面(mian)，對(dui)於確(que)保(bao)試(shi)驗(yan)的準(zhun)確(que)性和(he)安(an)全性至(zhi)關重(zhong)要。

二(er)、裝(zhuang)置核心技(ji)術(shu)與(yu)功能詳解(jie)

該(gai)裝(zhuang)置擁有(you)以下關鍵技術(shu)參(can)數與功能：

額(e)定(ding)容(rong)量高(gao)達(da)270kVA，滿(man)足(zu)各(ge)種(zhong)試(shi)驗(yan)需求(qiu)；

輸入電源靈活(huo)，支(zhi)持(chi)單(dan)相(xiang)220V或(huo)三(san)相(xiang)380V電壓，頻率(lv)穩定(ding)在50Hz；

額(e)定電壓範圍(wei)廣泛(fan)，包括(kuo)45kV、90kV、135kV和(he)270kV，適應不(bu)同(tong)被(bei)試(shi)品(pin)；

額定(ding)電流相應調整(zheng)，分別為(wei)6A、3A、2A和(he)1A，確(que)保(bao)安(an)全高(gao)效試(shi)驗(yan)；

工作(zuo)頻率(lv)控制在30-300Hz之(zhi)間(jian)，滿(man)足(zu)各(ge)種(zhong)試(shi)驗(yan)要求(qiu)；

裝(zhuang)置輸出(chu)純(chun)凈(jing)正(zheng)弦波，波形畸(ji)變(bian)率(lv)低於1%，保(bao)證(zheng)試(shi)驗(yan)準(zhun)確(que)性；

連續工作(zuo)時(shi)間長(chang)達(da)60分鐘(zhong)，過壓1.1倍(bei)可(ke)堅持(chi)1分鐘(zhong)，滿足(zu)長(chang)時(shi)間試(shi)驗(yan)需求(qiu)；

溫升嚴格控制在65K以(yi)內，確(que)保(bao)裝(zhuang)置穩定(ding)運(yun)行(xing)；

品(pin)質因素(su)Q≥30(f=45Hz)，提(ti)高(gao)裝(zhuang)置性能；

具(ju)備(bei)過流、過壓及(ji)試(shi)品(pin)閃絡(luo)保(bao)護功能(neng)，確(que)保(bao)試(shi)驗(yan)安(an)全；

測(ce)量精(jing)度(du)高，系(xi)統(tong)有(you)效值(zhi)測(ce)量無誤(wu)。
測(ce)量精(jing)度(du)達(da)到(dao)1.5級，確(que)保(bao)系(xi)統(tong)有(you)效值(zhi)測(ce)量的(de)準(zhun)確(que)性。

三(san)、功(gong)能(neng)與特性

調頻式調諧方(fang)法(fa)。此(ci)方(fang)法(fa)通過固定(ding)電感(gan)電抗(kang)器，調(tiao)節(jie)激勵(li)電源的頻率(lv)，使(shi)試驗(yan)回路實(shi)現諧振。其(qi)優(you)勢(shi)在於占用空(kong)間小、重(zhong)量輕(qing)便、品(pin)質因數(shu)出(chu)色(se)，且操作(zuo)簡便，正(zheng)逐漸(jian)成為(wei)主(zhu)流，逐步(bu)替(ti)代了傳統(tong)的調(tiao)感(gan)式調諧。

廣泛(fan)的(de)適用性。該(gai)變(bian)頻串聯諧(xie)振(zhen)高壓(ya)試驗(yan)裝(zhuang)置嚴格(ge)遵循(xun)國家高壓(ya)試(shi)驗(yan)標準(zhun)，非常(chang)適合對(dui)高(gao)電壓、大容(rong)量電力(li)設(she)備進行(xing)交(jiao)流(liu)耐壓(ya)測(ce)試(shi)，例(li)如(ru)發電機(ji)、大型變(bian)壓器、GIS、交(jiao)聯(lian)聚(ju)乙烯電力(li)電纜(lan)、高壓(ya)開關以及(ji)互(hu)感(gan)器等(deng)。

調(tiao)制波原理。該(gai)變(bian)頻串聯諧(xie)振(zhen)高壓(ya)試驗(yan)裝(zhuang)置采用諧振(zhen)式電流濾(lv)波電路，能有(you)效改善(shan)電源電壓的波形畸(ji)變(bian)，從(cong)而(er)獲得優(you)質的(de)正(zheng)弦電壓波形。這(zhe)壹(yi)特性顯(xian)著(zhu)減少了(le)諧(xie)波尖峰(feng)對(dui)被(bei)試(shi)品(pin)的潛(qian)在損(sun)害。

失(shi)諧時(shi)的過流情況。在串(chuan)聯諧(xie)振試(shi)驗(yan)過程中(zhong)，若(ruo)被(bei)試(shi)品(pin)的絕(jue)緣弱點(dian)被(bei)擊(ji)穿(chuan)，電路會立(li)即(ji)失去諧(xie)振(zhen)狀態(tai)，導(dao)致(zhi)回路電流迅速(su)減小至(zhi)正(zheng)常(chang)試驗(yan)電流的數(shu)十分之(zhi)壹(yi)。

失諧(xie)時(shi)的過壓狀況。在試(shi)品(pin)出(chu)現閃絡擊(ji)穿(chuan)時(shi)，諧振(zhen)狀態(tai)即(ji)刻(ke)喪(sang)失，不(bu)僅短路(lu)電流迅速(su)降(jiang)低，高電壓也隨之(zhi)瞬(shun)間消失，電弧隨之(zhi)熄滅(mie)。此(ci)外，諧振電壓的重(zhong)建(jian)需(xu)要(yao)較(jiao)長時(shi)間，這(zhe)為(wei)在達(da)到(dao)閃絡(luo)電壓之(zhi)前斷開激勵(li)電源提(ti)供了(le)充(chong)足(zu)的(de)時(shi)間。值(zhi)得註(zhu)意的(de)是(shi)，電壓恢復(fu)是(shi)壹(yi)個能(neng)量積(ji)累(lei)的間(jian)歇振蕩(dang)過程，其(qi)持(chi)續時(shi)間長(chang)，且(qie)不(bu)會(hui)出(chu)現任(ren)何(he)恢復(fu)過電壓的情況。

*的變(bian)頻電源技術(shu)。我們自(zi)主(zhu)研發並生產的變(bian)頻控制電源，其(qi)技(ji)術(shu)在國(guo)內處(chu)於地位(wei)，並已(yi)榮獲多項國(guo)家。該(gai)電源采用雙(shuang)CPU架(jia)構(gou)，實(shi)現了快(kuai)速(su)測(ce)控功(gong)能，同(tong)時(shi)確(que)保(bao)系(xi)統(tong)穩壓(ya)精(jing)度高(gao)達(da)1%。此(ci)外，它(ta)還集(ji)成了(le)驅動和(he)保(bao)護IGBT的功(gong)能(neng)，顯(xian)著(zhu)提(ti)升(sheng)了(le)功(gong)率(lv)電路及整(zheng)機(ji)運(yun)行(xing)的穩定(ding)性。另(ling)外，軟開關技術(shu)的(de)應用使(shi)得幹(gan)擾(rao)降(jiang)低，從(cong)而(er)滿(man)足(zu)局(ju)部(bu)放電試驗(yan)的嚴(yan)苛要(yao)求(qiu)。

智(zhi)能(neng)軟件(jian)菜單(dan)與(yu)人(ren)性化設(she)計。我們配(pei)備(bei)了大(da)屏幕智(zhi)能(neng)顯(xian)示(shi)軟件(jian)菜單(dan)，其(qi)中(zhong)內(nei)置了豐(feng)富(fu)的試(shi)驗(yan)參數(shu)選(xuan)項。用戶可(ke)以(yi)依據試(shi)驗(yan)規(gui)範和(he)個(ge)人(ren)需(xu)求(qiu)，輕松輸入所(suo)需的(de)試(shi)驗(yan)電壓和(he)試(shi)驗(yan)時(shi)長。此(ci)外，軟件(jian)還提(ti)供了(le)全自(zi)動、半自(zi)動和(he)手(shou)動三(san)種(zhong)靈(ling)活(huo)的(de)試驗(yan)模式，使(shi)得操作(zuo)過程既直(zhi)觀(guan)又便捷。試(shi)驗(yan)結果可實(shi)時(shi)保(bao)存並隨(sui)時(shi)查閱(yue)，同(tong)時(shi)內置的微(wei)型打(da)印機(ji)和(he)預留的(de)外接電腦接口(kou)，更(geng)是(shi)大大(da)提(ti)升(sheng)了(le)數(shu)據處(chu)理的(de)便捷性。

自(zi)動調諧功能(neng)。我們采(cai)用了*新的快(kuai)速(su)跟蹤技術(shu)，使(shi)得尋找諧振頻率(lv)點(dian)變(bian)得簡(jian)單(dan)而(er)迅速(su)。
30至(zhi)40秒(miao)左右(you)，調(tiao)諧(xie)操作(zuo)完成(cheng)後，系(xi)統(tong)將自(zi)動鎖定諧振(zhen)頻率(lv)。若(ruo)在調(tiao)諧過程中(zhong)未發現諧振點(dian)，提(ti)示(shi)區域(yu)將顯(xian)示(shi)“調諧失敗(bai)"以(yi)提(ti)醒(xing)用戶。在進行(xing)手動調諧時(shi)，如(ru)果頻率(lv)範圍(wei)在30Hz至(zhi)300Hz內(nei)未發現諧振點(dian)，同(tong)樣會在提(ti)示(shi)區域(yu)顯(xian)示(shi)“無諧振點(dian)"，此(ci)時(shi)系(xi)統(tong)將自(zi)動切斷(duan)升(sheng)壓回路，以(yi)確(que)保(bao)試(shi)品(pin)、設(she)備和(he)人(ren)員的安(an)全，並禁(jin)止(zhi)繼(ji)續升壓。此(ci)外，我們采(cai)用了動態(tai)跟蹤控制技術(shu)來(lai)調節(jie)升壓速(su)度。壹(yi)旦(dan)高(gao)壓(ya)接(jie)近預設(she)的試(shi)驗(yan)電壓，系(xi)統(tong)將自(zi)動調整升壓(ya)速(su)率(lv)，從(cong)而(er)有(you)效防止(zhi)因電壓過沖(chong)而對(dui)試(shi)品(pin)造成(cheng)的損(sun)害。

試(shi)驗(yan)時(shi)間計時(shi)器內(nei)置於設(she)備中(zhong)。壹(yi)旦(dan)試(shi)驗(yan)電壓達(da)到(dao)預設(she)值(zhi)，計時(shi)功能(neng)將自(zi)動啟動。當計時(shi)達(da)到(dao)設(she)定的(de)時(shi)間時(shi)，系(xi)統(tong)會發出(chu)聲響(xiang)提(ti)醒(xing)，同(tong)時(shi)自(zi)動將電壓降(jiang)至(zhi)“零(ling)"並切斷(duan)升(sheng)壓回路。此(ci)時(shi)，大屏幕的提(ti)示(shi)區域(yu)會顯(xian)示(shi)“試驗(yan)結束(shu)"，以告知用戶試(shi)驗(yan)已(yi)圓(yuan)滿結束(shu)。

全面(mian)的系(xi)統(tong)保(bao)護功能(neng)。在開機(ji)時(shi)，系(xi)統(tong)會進行(xing)自(zi)檢(jian)，壹(yi)旦(dan)發現接地不(bu)良、分壓器無信號等潛(qian)在故(gu)障，將無法(fa)合閘(zha)，從(cong)而(er)避(bi)免(mian)因誤(wu)操作(zuo)而造(zao)成的(de)損(sun)害。此(ci)外，系(xi)統(tong)還提(ti)供了(le)過流、過壓、試(shi)品(pin)閃絡(luo)放電、電源掉(diao)電以及連線(xian)錯(cuo)誤(wu)等(deng)多種保(bao)護措施，確(que)保(bao)在保(bao)護功能(neng)啟(qi)動時(shi)，大屏幕上能夠以中文清晰(xi)顯(xian)示(shi)相關提(ti)示(shi)信息。

過流保(bao)護
——系(xi)統(tong)內置了多重(zhong)自(zi)動過電流保(bao)護機(ji)制。壹(yi)旦(dan)變(bian)頻電源的輸出(chu)電流超(chao)出(chu)額定(ding)值(zhi)的1.1倍(bei)保(bao)護整定(ding)值(zhi)，或達(da)到(dao)設(she)定的(de)限(xian)流值(zhi)，系(xi)統(tong)將立(li)即(ji)自(zi)動切斷(duan)整(zheng)套裝(zhuang)置的輸出(chu)，確(que)保(bao)安(an)全無虞。

過壓保(bao)護
——系(xi)統(tong)同(tong)樣配備(bei)了多重(zhong)自(zi)動過電壓保(bao)護措施。用戶可(ke)自(zi)行(xing)設(she)定試(shi)驗(yan)電壓值(zhi)，壹(yi)旦(dan)試(shi)驗(yan)電壓超(chao)過整定(ding)值(zhi)的1.1倍(bei)，系(xi)統(tong)將通過硬(ying)件與軟件(jian)的協同(tong)判(pan)斷，迅速(su)切斷(duan)整(zheng)套裝(zhuang)置的輸出(chu)，從(cong)而(er)確(que)保(bao)變(bian)頻電源及操作(zuo)人員的安(an)全。此(ci)外，DSP實時(shi)計算(suan)電流傳感(gan)器的(de)采(cai)樣值(zhi)，壹(yi)旦(dan)電流值(zhi)超(chao)過理論(lun)值(zhi)的1.1倍(bei)，系(xi)統(tong)亦會立(li)即(ji)切斷(duan)輸出(chu)，以防(fang)範分壓器或(huo)分壓器變(bian)比設(she)置不(bu)當(dang)可能(neng)引發的試品(pin)過壓風險。

試(shi)品(pin)閃絡(luo)放電保(bao)護
——系(xi)統(tong)具備(bei)試品(pin)放電或閃絡(luo)時(shi)的自(zi)動保(bao)護功能(neng)。在試(shi)驗(yan)或升(sheng)壓過程中(zhong)，壹(yi)旦(dan)發生高壓(ya)放電閃絡，系(xi)統(tong)將立(li)即(ji)自(zi)動切除(chu)整(zheng)套裝(zhuang)置，確(que)保(bao)試(shi)驗(yan)設(she)備和(he)人(ren)身(shen)安(an)全，同(tong)時(shi)保(bao)護變(bian)頻電源內部(bu)的(de)電子元(yuan)件免(mian)受損(sun)壞。

電源掉(diao)電保(bao)護
——系(xi)統(tong)配備(bei)了電源掉(diao)電保(bao)護功能(neng)，該(gai)功(gong)能(neng)通(tong)過在變(bian)頻控制電源的輸出(chu)端安(an)裝(zhuang)特殊(shu)保(bao)護模塊(kuai)來(lai)實(shi)現。在試(shi)驗(yan)或升(sheng)壓過程中(zhong)，若(ruo)輸入電源意外掉(diao)電，該(gai)模塊(kuai)能(neng)迅速(su)吸收諧(xie)振(zhen)回饋(kui)到(dao)主機(ji)的能量，並通(tong)過輸出(chu)短路(lu)的方(fang)式使(shi)諧振(zhen)系(xi)統(tong)能量快(kuai)速(su)耗散(san)。特別(bie)值(zhi)得壹(yi)提(ti)的(de)是(shi)，該(gai)特殊(shu)功(gong)能(neng)模塊(kuai)在供電電源斷開後，仍能持(chi)續工作(zuo)10秒(miao)以上，從(cong)而(er)確(que)保(bao)能(neng)量耗(hao)散(san)過程得以(yi)完(wan)成。此(ci)外，該(gai)保(bao)護功能(neng)還(hai)能(neng)自(zi)動切除(chu)整(zheng)套裝(zhuang)置，確(que)保(bao)在電源掉(diao)電時(shi)試驗(yan)設(she)備和(he)人(ren)身(shen)安(an)全不(bu)受(shou)損(sun)害，同(tong)時(shi)防止(zhi)變(bian)頻電源內部(bu)的(de)電子元(yuan)件因過載而(er)損(sun)壞。

連線(xian)錯(cuo)誤(wu)保(bao)護
——該(gai)系(xi)統(tong)具備(bei)連線(xian)錯(cuo)誤(wu)保(bao)護功能(neng)，旨(zhi)在確(que)保(bao)在試(shi)驗(yan)過程中(zhong)，若(ruo)試(shi)驗(yan)線(xian)連接不(bu)當(dang)或出(chu)現斷線(xian)情況，能夠及時(shi)作(zuo)出(chu)反應。這壹(yi)功能(neng)覆蓋了(le)變(bian)頻控制電源、勵磁變(bian)壓器、諧(xie)振(zhen)電抗(kang)器以(yi)及(ji)電容分壓器等(deng)關鍵部(bu)件(jian)的連接線(xian)，從(cong)而(er)為(wei)試(shi)驗(yan)的安(an)全性和(he)準(zhun)確(que)性提(ti)供了(le)有(you)力(li)保(bao)障。

過熱保(bao)護
——當功(gong)率(lv)器件(jian)的(de)溫度(du)達(da)到(dao)80℃或以(yi)上時(shi)，系(xi)統(tong)將自(zi)動啟動保(bao)護機(ji)制。

緊(jin)急(ji)制動保(bao)護
——在變(bian)頻控制電源面(mian)板上，配備(bei)有(you)緊(jin)急(ji)停機(ji)按鈕(niu)，壹(yi)旦(dan)敲(qiao)擊(ji)該(gai)按(an)鈕(niu)，系(xi)統(tong)將立(li)即(ji)切斷(duan)輸出(chu)，以確(que)保(bao)安(an)全。