CN203340031U - 工频调感谐振装置 - Google Patents

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Inventor
徐敏锐
黄奇峰
王忠东
卢树峰
杨世海
吴益明
孙军
胡利峰
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WUHAN PANDIAN TECHNOLOGY Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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WUHAN PANDIAN TECHNOLOGY Co Ltd
State Grid Corp of China SGCC
State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种工频调感谐振装置,包括变频控制电源,为励磁变压器一次侧提供电压,励磁变压器二次侧通过一高压可调电抗器连接至被检测试品;还包含一与变频控制电源连接的电压采集单元,变频控制电源根据采集到的电压信号,给出信号驱动电感电动调节机构调节高压可调电抗器,使整个系统在工频下谐振。本方法采用变频电源,当电抗器调节好以后,通过在低压下自动谐振的方式来寻找谐振点,比较谐振频率点与频率点50Hz的差异来判断谐振情况,指出电抗器气隙的调节量和方向,能快速判断谐振状态和快速实现工频谐振,便于实现电压互感器现场校验时的工频谐振升压,提高了劳动生产效率,具有良好的应用前景。

Description

工频调感谐振装置 技术领域
[0001] 本实用新型属于一种工频调感谐振装置及采用该装置通过调频方式来判断工频 串联谐振状态的方法。
背景技术
[0002]目前串联谐振的试验方法广泛采用,串联谐振中可改变的为三个量,电感、电容和 频率,通常对于电缆等试品试验频率2(T300Hz认为其等效于50Hz,所以这类试品的试验可 以通过改变频率的方法进行,通常叫做变频串联谐振。对交流电压频率没有要求或者允许 试验频率为某一频率范围的情况,可以通过在这一频率范围内的调频谐振来准确的找到谐 振频率点,从而更好地减少对电源容量的要求。
[0003] 但是在电力试验中,对有的容性试品进行试验(比如电压互感器的误差试验),只 能在工频50Hz下进行,所以只能工频调感的办法谐振。因为在异于工频的频率下试品不具 备工频等效性或者测量的数据相对工频差别较大,这类试品的试验必须在工频下进行,所 以我们只能通过改变电感、电容或者同时改变两者使其在工频下谐振,这类谐振叫做工频 串联谐振。
[0004] 这种工频调感的谐振装置一般是采取在不带电的情况下进行电抗器电感量的调 节和测量,然后再加点升压,但是是否真的处于谐振状态无法知晓,甚至有时因为偏离谐振 频率点过远在试验中没有办法将电压升至需要值,往往需要反复调整电感,耗时耗力。如果 参数调节不好,在工频下谐振会出现过谐振或者欠谐振,这样就增加了电源的容量,也影响 了谐振的波形。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是克服现有技术中的问题,所采用的是一种通过调频方式来判 断工频串联谐振状态的方法,先调频后调节电感使之在工频下谐振,且可以很快速、很准确 的找到其真实的谐振频率,具有良好的应用前景。
[0006] 为了达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:
[0007] —种工频调感谐振装置,其特征是,包括变频控制电源,为励磁变压器一次侧提供 电压,励磁变压器二次侧通过一高压可调电抗器连接至外接的需工频电压的被检测试品; 所述高压可调电抗器由电感电动调节机构调节气隙;还包含一与变频控制电源连接的电压 采集单元,所述变频控制电源根据采集到的电压信号,给出信号驱动所述电感电动调节机 构调节所述高压可调电抗器,使整个系统在工频下谐振。
[0008] 所述变频控制电源中至少包含一片数字信号处理器,进行电压采样、功率部分的 IPM驱动信号及波形的产生、保护的反馈信号处理、电感电动调节机构的控制。
[0009] 所述变频控制电源中还包含另一片数字信号处理器,用于控制人机交换界面、管 理时钟和数据显示。
[0010] 两片数字信号处理器通过同步串行口进行通讯。[0011] 基于所述的工频调感谐振装置调频判断工频串联谐振状态的方法,其特征是,包 括如下步骤:(I)智能变频控制电源输出低压,使电抗器和GIS的电容CX谐振,记下此时的 谐振频率f I ;
[0012] (2)比较当前的谐振频率f I与工频50Hz的关系,如果谐振频率高于50Hz,则表 明谐振电感量小于需要的电感量,电感调节机构自动调节高压可调电抗器的气隙减小以增 大电感量;如果谐振频率低于50Hz,则表明谐振电感量大于需要的电感量,电感调节机构 自动调节高压可调电抗器的气隙增大以减小电感量;
[0013] (3)调节电感直至谐振频率在50Hz±0.5Hz范围内谐振,然后进行升压。
[0014] 本方法是一种通过调频方式来判断工频串联谐振状态的方法,电源采用变频电 源,当电抗器调节好以后,通过在低压下自动谐振的方式来寻找谐振点,比较谐振频率点与 试验频率点50Hz的差异来判断谐振情况,并指出电抗器气隙的调节量和方向,能快速实现 工频谐振和判断谐振状态,提高劳动生产效率。
[0015] 本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的一种通过调频方式来判断工频串联 谐振状态的方法,基于谐振的原理,具备一切谐振的优点及特点,可以完美实现工频升压, 可以测量出被试品的电容量,可以换算工频下被试品所需的电感量,带电调节电抗器,使 其与被试品在工频下谐振,并且可以准确的找到其真实谐振频率,解决了在工频下谐振存 在的过谐振或者欠谐振的现象,减小了电源的容量,改善谐振的波形,电源采用变频电源, 当电抗器调节好以后,通过在低压下自动谐振的方式来寻找谐振点,比较谐振频率点与试 验频率点50Hz的差异来判断谐振情况,并指出电抗器气隙的调节量和方向,此种方法实现 了较为精确的谐振,充分保证了谐振在最佳的状态进行,可以通过这种方法判断谐振所需 调节电感的方向,然后自动调节,大大减小劳动强度,能快速实现工频谐振和判断谐振状 态,提高劳动生产效率,具有良好的应用前景。
附图说明
[0016] 图1实现本方法的原理图;
[0017] 图2是本实用新型变频控制电源的数字电路设计示意图。
具体实施方式
[0018] 下面将结合说明书附图,对本实用新型作进一步的说明。
[0019] 如图1所示,本实用新型提供的工频调感谐振装置,包括智能变频控制电源,为励 磁变压器一次侧提供电压,励磁变压器二次侧通过一高压可调电抗器连接至外接的需工频 电压的被检测试品;高压可调电抗器由电感电动调节机构调节气隙;还包含一与变频控制 电源连接的电压采集单元,变频控制电源根据采集到的电压信号,给出信号驱动所述电感 电动调节机构调节所述高压可调电抗器,使整个系统在工频下谐振。高压可调电抗器的高 压出线端子连接六氟化硫封闭式组合电器GIS中的电压互感器PT单元的高压出线套管A, 六氟化硫封闭式组合电器GIS中的电压互感器PT单元的二次部分a、X通过电压转换器给 出反馈信号到智能变频控制电源的高压采样信号端子上。
[0020] 一种通过调频方式来判断工频串联谐振状态的方法,具体步骤如下:
[0021] (I)智能变频控制电源输出低压,使高压可调电抗器和六氟化硫封闭式组合电器GIS的电容CX谐振,记下此时的谐振频率。
[0022] (2)比较当前的谐振频率与50Hz的关系,如果谐振频率高于50Hz,则表明谐振电 感量小于需要的电感量,电感电动调节机构自动调节高压可调电抗器的气隙减小以增大电 感量;如果谐振频率低于50Hz,则表明谐振电感量大于需要的电感量,电感电动调节机构 自动调节高压可调电抗器的气隙增大以减小电感量。
[0023] (3)调节高压可调电抗器的电感直至谐振频率在50Hz处谐振,然后进行升压。(因 为谐振本身的Q值较高,谐振又具有一定的通频带,所以调节时也可以在50Hz附近满足一 定范围(±0.5Hz)即可升压)。
[0024] 如图2所示,本方法的智能变频控制电源起到了频率可变、电压可变的作用,并根 据采集到的高压信号判断谐振状态,并且给出信号驱动电感电动调节机构调节高压可调电 抗器,使整个系统在工频下谐振。
[0025] 智能变频控制电源采用全数字化技术和高级集成电路,使用两片数字信号处 理器DSP1、DSP2,本实施例中采用的是TI公司生产的DSP,型号分别为TM S320F2812、 TMS320F206,其中TMS320F2812进行电压采样、功率部分的IPM驱动信号及波形的产生、保 护的反馈信号处理、电感电动调节机构的控制;TMS320F206主要是人机交换界面的控制、 时钟的管理和数据显示等。两片数字信号处理器DSP1、DSP2通过同步串行口连接实现通
o
[0026] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员 应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本 实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化 和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围 由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种工频调感谐振装置,其特征是,包括变频控制电源,为励磁变压器一次侧提供 电压;所述励磁变压器二次侧通过一高压可调电抗器连接至外接的需工频电压的被检测试 品;所述高压可调电抗器由电感电动调节机构调节气隙;还包含一与变频控制电源连接的 电压采集单元,所述变频控制电源根据采集到的电压信号,给出信号驱动所述电感电动调 节机构调节所述高压可调电抗器,使整个系统在工频下谐振。
2.根据权利要求1所述的工频调感谐振装置,其特征是,所述变频控制电源中至少包 含一片数字信号处理器,进行电压采样、功率部分的IPM驱动信号及波形的产生、保护的反 馈信号处理、电感电动调节机构的控制。
3.根据权利要求2所述的工频调感谐振装置,其特征是,所述变频控制电源中还包含 另一片数字信号处理器,用于控制人机交换界面、管理时钟和数据显示。
4.根据权利要求3所述的工频调感谐振装置,其特征是,两片数字信号处理器通过同 步串行口进行通讯。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103338025A (zh) * 2013-06-05 2013-10-02 国家电网公司 工频调感谐振装置及其调频判断工频串联谐振状态的方法
CN105572545A (zh) * 2014-10-29 2016-05-11 中国石油化工股份有限公司 一种电力线路故障测距装置和测距方法

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