一種可變頻的阻尼振蕩波試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[〇〇〇1]本實用新型屬電力檢測設備領域。
技術背景
[0002]阻尼振蕩波是一種通過給高壓電容施加直流電壓，然后與外部電感進行諧振的分析方法。由于被測電纜的電容隨長度和橫截面積，絕緣材料等因素影響，電容值變換較大，而外部的諧振電感由于需要降低損耗，一般采用空心結構，體積較大，從數十公斤到數百公斤不止，因此試驗回路中電纜電容量C和諧振電感L的諧振頻率是不固定的，一般考慮到一定容量范圍，將L的制造做了計算，使得諧振頻率在40-lOOOHz范圍。但是由于L的固定特性，針對同一被試電纜，其基礎振蕩頻率是固定的，而振蕩的電流波或電壓波形會隨著回路的阻性元素的消耗快速衰減，因此阻尼振蕩波，作為一種時域分析方法，其局限性也特性出來:
[0003]1)試驗時間無法固定，因為盡管L固定，但C是不固定的，所以不同電纜的試驗持續時間不同。
[0004]2)試驗電壓無法固定。由于振蕩電壓波是時變衰減特性的，因此難以滿足試驗時間長度的要求。
[0005]3)試驗頻率無法固定。由于試驗時的振蕩頻率和LC特性有關，因此不同電纜試驗頻率不同，這給不同電纜建立可參考的對比分析數據帶來了誤差。
[0006]盡管以上局限性的存在，阻尼振蕩波本身特性引起的測量和不確定因素在可限制的變動范圍內，依舊有較好的應用空間，目前針對阻尼振蕩波的分析主要是局部放電和介質損失測量。
[0007]阻尼振蕩波的局部放電信號容易理解，但介質損失測量因為振蕩波迅速衰減的因素，捕捉的信號周期有限，因此最終的介質損失誤差相對較大。
[0008]—個可行的辦法是采用不同的L對同一電纜進行試驗，獲得差異性的時域波特性，從而實現計算的平均化，降低不確定性。但由于L本身的重量已經高達數十公斤，非常不利于現場試驗。
[0009]同時，如果采用含鐵芯的電感，那么同等電感量的條件下，振蕩電感L的體積和重量都會減少，采用多只電感并不會顯著增大工作量，但是又會引發快速信號衰減的問題，尤其是鐵芯損耗占主要因素。

【發明內容】

[〇〇1〇]本實用新型采用了半鐵芯結構的L作為試驗的諧振電感，其中半鐵芯結構的鐵芯與線性電機的動子配合，可實現鐵芯的線性移動，從而一定程度上改變L值，又不會影響L的重量和體積。采用可數控的線性電機控制方式，可以實現電感量的較大范圍調節，從而實現試驗時基準諧振頻率可變頻的作用。
[〇〇11]在該變頻條件下，可以有效解決不同電纜試驗下獲得不同諧振頻率的缺陷，又可通過多次平均處理獲得較準確的介質損失數據。
[0012]本實用新型的目的是通過如下技術方案來實現的。
[0013]—種可變頻的阻尼振蕩波試驗裝置，本實用新型特征在于，由微處理器，逆變電源，整流單元，線性數控電感，電流采集模塊、微處理器依序連接組成一個閉合，其中，在微處理器與線性數控電感之間連接有線性電機，在微處理器與線性數控電感和電流采集模塊之間連接有電壓采集模塊，在微處理器與整流單元和線性數控電感之間連接有開關。
[0014]本實用新型線性數控電感采用半鐵芯結構，其中鐵芯的位置由線性電機控制，在微處理器命令下控制線性電機的動子做線性運動，(從而影響鐵芯位置，改變電感量)。
[0015]3、根據權利要求1所述的一種可變頻的阻尼振蕩波試驗裝置，其特征在于，線性數控電感的電感量可調范圍為:0.lmH-200mH，耐受電壓不低于lkV。
[0016]本實用新型的有益效果是:
[0017]1)將時域振蕩波試驗無法改變振蕩基礎頻率的結構，通過可變電感的設計拓展到可變振蕩基礎頻率的試驗，實現了時域和頻域的雙功能結合。
[0018]2)可變電感量的設計有利于獲得較高的試驗頻率，如高次基波頻率的試驗對絕緣介質有一定預測作用，從而使得傳統的阻尼振蕩波試驗既具備絕緣試驗，又具備絕緣預測性試驗效果。
[0019]3)通過可變電感的設計利于獲得多個基礎振蕩頻率下的試驗數據，利于開展統計分析，減少單個基礎頻率點試驗的噪音等不足。
[0020]4)可開展掃頻特性的試驗。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]見圖1，一種可變頻的阻尼振蕩波試驗裝置，本實用新型特征在于，由微處理器，逆變電源，整流單元，線性數控電感，電流采集模塊、微處理器依序連接組成一個閉合，其中，在微處理器與線性數控電感之間連接有線性電機，在微處理器與線性數控電感和電流采集模塊之間連接有電壓采集模塊，在微處理器與整流單元和線性數控電感之間連接有開關。
[0023]本實用新型線性數控電感采用半鐵芯結構，其中鐵芯的位置由線性電機控制，在微處理器命令下控制線性電機的動子做線性運動，(從而影響鐵芯位置，改變電感量)。
[0024]3、根據權利要求1所述的一種可變頻的阻尼振蕩波試驗裝置，其特征在于，線性數控電感的電感量可調范圍為:0.lmH-200mH，耐受電壓不低于lkV。
[0025]實施例:
[0026]設被試電纜為10kV，XLPE絕緣，設微處理控制下，逆變電源產生預定幅度10kV的交流電壓，經整流后獲得相應的直流電壓，通過線性數控電感后輸出到被試電纜的導體和絕緣層之間。電流采集器采用穿心高頻電流互感器和100MHz模數轉換器組成，電壓采集器采用高頻電壓互感器和100MHz的模數轉換器組成，轉換后的數據送入MCU處理器進行存儲和分析。
[0027]微處理器實時監測電壓采集端的電壓值，當電壓值趨于遞增并穩定后，發出命令使得逆變電源停止工作，同時控制開關將線性數控電感的輸入端通過開關對地旁路，從而實現了被試電纜和線性數控電感的LC諧振。然后通過分析來自電流采集端和電壓采集端的信號，對電纜的絕緣狀態進行分析。
[0028]當完成一個分析過程后，可通過線性電機控制線性數控電感器的鐵芯位置，改變電感器，重新完成一次逆變升壓，整流，采集和LC振蕩的過程。
[0029]補充說明的是，線性數控電感的電感量的變化是相對線性的，單純通過鐵芯移動只能獲得相對線性變化的電感量，但由于實現了可變電感的功能，且目前線性電機在3D打印行業的大量應用，已經可以獲得較高的精度和穩定性，因此盡管L變化不是絕對的線性，也能滿足測試要求。
[0030]本實用新型專利盡管是針對電纜測試，也可用于其他容性高壓設備的試驗。
【主權項】
1.一種可變頻的阻尼振蕩波試驗裝置，其特征在于，由微處理器，逆變電源，整流單元，線性數控電感，電流采集模塊、微處理器依序連接組成一個閉合，其中，在微處理器與線性數控電感之間連接有線性電機，在微處理器與線性數控電感和電流采集模塊之間連接有電壓采集模塊，在微處理器與整流單元和線性數控電感之間連接有開關。2.根據權利要求1所述的一種可變頻的阻尼振蕩波試驗裝置，其特征在于，線性數控電感采用半鐵芯結構，其中鐵芯的位置由線性電機控制，在微處理器命令下控制線性電機的動子做線性運動，從而影響鐵芯位置，改變電感量。3.根據權利要求1所述的一種可變頻的阻尼振蕩波試驗裝置，其特征在于，線性數控電感的電感量可調范圍為:0.lmH-200mH，耐受電壓不低于lkV。
【專利摘要】一種可變頻的阻尼振蕩波試驗裝置，其特征在于，由微處理器，逆變電源，整流單元，線性數控電感，電流采集模塊、微處理器依序連接組成一個閉合，其中，在微處理器與線性數控電感之間連接有線性電機，在微處理器與線性數控電感和電流采集模塊之間連接有電壓采集模塊，在微處理器與整流單元和線性數控電感之間連接有開關。本實用新型的有益效果是：實現了時域和頻域的雙功能結合；可變電感量的設計有利于獲得較高的試驗頻率，如高次基波頻率的試驗對絕緣介質有一定預測作用，從而使得傳統的阻尼振蕩波試驗既具備絕緣試驗，又具備絕緣預測性試驗效果；利于開展統計分析，減少單個基礎頻率點試驗的噪音等不足；可開展掃頻特性的試驗。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN205027841
【申請號】CN201520793937
【發明人】史俊, 楊堂華, 劉興濤, 李衛, 楊全仁, 付斌, 李洪偉, 吳勇, 劉華文, 謝照祥, 李文亮, 吳治軍, 王蘇, 王天兵, 張建
【申請人】云南電網有限責任公司普洱供電局, 成都高斯電子技術有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年10月14日