電力試驗設備中的變頻技術

　　當前很多電力試驗設備都采用變頻技術，那么變頻技術的優勢在哪里呢。下面以我公司采用變頻技術的儀器來一一講解。
 

　　首先是HZJ1501大型地網接地電阻測試儀，該儀器用于測量發電廠、變電站等的接地電阻、土壤電阻率、跨步電壓和接觸電壓。其輸出電流頻率為45-65Hz，避免大地網中工頻信號的干擾，確保測量結果。
 

　　還有HZH2201變頻互感器測試儀，該儀器用于測試測試CT和PT的伏安特性曲線、變比、極性、繞組直流電阻等。在進行CT伏安特性曲線測試中，設CT勵磁繞組在某一勵磁電流I時的電感為L，阻抗為Z，則：
 

　　U = I·Z
 

　　電感L與阻抗Z之間具有下述關系：
 

　　Z = ω·L = 2πf L
 

　　則：U= I·2πf L
 

　　由公式中可知，繞組的電感L時不變的，在CT進入相同飽和程度，即勵磁電流不變時，頻率越低，所需電壓越小，避免繞組和二次端子承受不能容許的電壓。
 

　　與上者低頻相反的是HZG2301倍頻感應耐壓裝置，該裝置用于變壓器和互感器繞組的匝間、層間、段間及相間的縱絕緣感應耐壓試驗。該裝置通過在低壓側繞組輸出數倍于50Hz的電壓，在勵磁電流不變的情況下，在高壓側繞組感應出數倍于額定電壓的電壓，從而在進行耐壓試驗的同時避免鐵芯嚴重飽和。
 

　　再者就是HZG1101變頻串聯諧振試驗裝置，該裝置用于大電容量的電氣設備(如大型發電機組、電力變壓器、電力電容器、GIS、電力電纜等)的交流耐壓試驗。相比工頻耐壓裝置，變頻串聯諧振裝置輸出的試驗電壓更高，所需設備的重量和體積卻更小，試驗電源的容量也更小。
 

　　串聯諧振原理圖如下，圖中L為電抗器電感，C為被試品的電容，R為回路中的電阻：
 

　　在RLC串聯電路中，容抗Xc=1/ωC，感抗XL= ωL，當Xc=XL時，即達到諧振狀態，此時電感中的磁場能量與試品電容中的電場能量相互補償，試品所需的無功功率全部由電抗器供給，電源只提供回路的有功損耗，所以該裝置所需激勵試驗變的容量不用很大。
 

　　此時電路中的電流I=U/R,而電容上的電壓Uc=I*Xc，如果Xc=10R(即品質因數Q=10)，那么電容上的電壓(即被試品上的電壓)將是激勵試驗變輸出電壓的10倍，所以該裝置在相同容量下能輸出更高的電壓。