一种可变频的阻尼振荡波试验装置的制造方法
【技术领域】
[〇〇〇1]本实用新型属电力检测设备领域。
技术背景
[0002]阻尼振荡波是一种通过给高压电容施加直流电压，然后与外部电感进行谐振的分析方法。由于被测电缆的电容随长度和横截面积，绝缘材料等因素影响，电容值变换较大，而外部的谐振电感由于需要降低损耗，一般采用空心结构，体积较大，从数十公斤到数百公斤不止，因此试验回路中电缆电容量C和谐振电感L的谐振频率是不固定的，一般考虑到一定容量范围，将L的制造做了计算，使得谐振频率在40-lOOOHz范围。但是由于L的固定特性，针对同一被试电缆，其基础振荡频率是固定的，而振荡的电流波或电压波形会随着回路的阻性元素的消耗快速衰减，因此阻尼振荡波，作为一种时域分析方法，其局限性也特性出来:
[0003]1)试验时间无法固定，因为尽管L固定，但C是不固定的，所以不同电缆的试验持续时间不同。
[0004]2)试验电压无法固定。由于振荡电压波是时变衰减特性的，因此难以满足试验时间长度的要求。
[0005]3)试验频率无法固定。由于试验时的振荡频率和LC特性有关，因此不同电缆试验频率不同，这给不同电缆建立可参考的对比分析数据带来了误差。
[0006]尽管以上局限性的存在，阻尼振荡波本身特性引起的测量和不确定因素在可限制的变动范围内，依旧有较好的应用空间，目前针对阻尼振荡波的分析主要是局部放电和介质损失测量。
[0007]阻尼振荡波的局部放电信号容易理解，但介质损失测量因为振荡波迅速衰减的因素，捕捉的信号周期有限，因此最终的介质损失误差相对较大。
[0008]—个可行的办法是采用不同的L对同一电缆进行试验，获得差异性的时域波特性，从而实现计算的平均化，降低不确定性。但由于L本身的重量已经高达数十公斤，非常不利于现场试验。
[0009]同时，如果采用含铁芯的电感，那么同等电感量的条件下，振荡电感L的体积和重量都会减少，采用多只电感并不会显著增大工作量，但是又会引发快速信号衰减的问题，尤其是铁芯损耗占主要因素。
【发明内容】
[〇〇1〇]本实用新型采用了半铁芯结构的L作为试验的谐振电感，其中半铁芯结构的铁芯与线性电机的动子配合，可实现铁芯的线性移动，从而一定程度上改变L值，又不会影响L的重量和体积。采用可数控的线性电机控制方式，可以实现电感量的较大范围调节，从而实现试验时基准谐振频率可变频的作用。
[〇〇11]在该变频条件下，可以有效解决不同电缆试验下获得不同谐振频率的缺陷，又可通过多次平均处理获得较准确的介质损失数据。
[0012]本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的。
[0013]—种可变频的阻尼振荡波试验装置，本实用新型特征在于，由微处理器，逆变电源，整流单元，线性数控电感，电流采集模块、微处理器依序连接组成一个闭合，其中，在微处理器与线性数控电感之间连接有线性电机，在微处理器与线性数控电感和电流采集模块之间连接有电压采集模块，在微处理器与整流单元和线性数控电感之间连接有开关。
[0014]本实用新型线性数控电感采用半铁芯结构，其中铁芯的位置由线性电机控制，在微处理器命令下控制线性电机的动子做线性运动，(从而影响铁芯位置，改变电感量)。
[0015]3、根据权利要求1所述的一种可变频的阻尼振荡波试验装置，其特征在于，线性数控电感的电感量可调范围为:0.lmH-200mH，耐受电压不低于lkV。
[0016]本实用新型的有益效果是:
[0017]1)将时域振荡波试验无法改变振荡基础频率的结构，通过可变电感的设计拓展到可变振荡基础频率的试验，实现了时域和频域的双功能结合。
[0018]2)可变电感量的设计有利于获得较高的试验频率，如高次基波频率的试验对绝缘介质有一定预测作用，从而使得传统的阻尼振荡波试验既具备绝缘试验，又具备绝缘预测性试验效果。
[0019]3)通过可变电感的设计利于获得多个基础振荡频率下的试验数据，利于开展统计分析，减少单个基础频率点试验的噪音等不足。
[0020]4)可开展扫频特性的试验。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]见图1，一种可变频的阻尼振荡波试验装置，本实用新型特征在于，由微处理器，逆变电源，整流单元，线性数控电感，电流采集模块、微处理器依序连接组成一个闭合，其中，在微处理器与线性数控电感之间连接有线性电机，在微处理器与线性数控电感和电流采集模块之间连接有电压采集模块，在微处理器与整流单元和线性数控电感之间连接有开关。
[0023]本实用新型线性数控电感采用半铁芯结构，其中铁芯的位置由线性电机控制，在微处理器命令下控制线性电机的动子做线性运动，(从而影响铁芯位置，改变电感量)。
[0024]3、根据权利要求1所述的一种可变频的阻尼振荡波试验装置，其特征在于，线性数控电感的电感量可调范围为:0.lmH-200mH，耐受电压不低于lkV。
[0025]实施例:
[0026]设被试电缆为10kV，XLPE绝缘，设微处理控制下，逆变电源产生预定幅度10kV的交流电压，经整流后获得相应的直流电压，通过线性数控电感后输出到被试电缆的导体和绝缘层之间。电流采集器采用穿心高频电流互感器和100MHz模数转换器组成，电压采集器采用高频电压互感器和100MHz的模数转换器组成，转换后的数据送入MCU处理器进行存储和分析。
[0027]微处理器实时监测电压采集端的电压值，当电压值趋于递增并稳定后，发出命令使得逆变电源停止工作，同时控制开关将线性数控电感的输入端通过开关对地旁路，从而实现了被试电缆和线性数控电感的LC谐振。然后通过分析来自电流采集端和电压采集端的信号，对电缆的绝缘状态进行分析。
[0028]当完成一个分析过程后，可通过线性电机控制线性数控电感器的铁芯位置，改变电感器，重新完成一次逆变升压，整流，采集和LC振荡的过程。
[0029]补充说明的是，线性数控电感的电感量的变化是相对线性的，单纯通过铁芯移动只能获得相对线性变化的电感量，但由于实现了可变电感的功能，且目前线性电机在3D打印行业的大量应用，已经可以获得较高的精度和稳定性，因此尽管L变化不是绝对的线性，也能满足测试要求。
[0030]本实用新型专利尽管是针对电缆测试，也可用于其他容性高压设备的试验。
【主权项】
1.一种可变频的阻尼振荡波试验装置，其特征在于，由微处理器，逆变电源，整流单元，线性数控电感，电流采集模块、微处理器依序连接组成一个闭合，其中，在微处理器与线性数控电感之间连接有线性电机，在微处理器与线性数控电感和电流采集模块之间连接有电压采集模块，在微处理器与整流单元和线性数控电感之间连接有开关。2.根据权利要求1所述的一种可变频的阻尼振荡波试验装置，其特征在于，线性数控电感采用半铁芯结构，其中铁芯的位置由线性电机控制，在微处理器命令下控制线性电机的动子做线性运动，从而影响铁芯位置，改变电感量。3.根据权利要求1所述的一种可变频的阻尼振荡波试验装置，其特征在于，线性数控电感的电感量可调范围为:0.lmH-200mH，耐受电压不低于lkV。
【专利摘要】一种可变频的阻尼振荡波试验装置，其特征在于，由微处理器，逆变电源，整流单元，线性数控电感，电流采集模块、微处理器依序连接组成一个闭合，其中，在微处理器与线性数控电感之间连接有线性电机，在微处理器与线性数控电感和电流采集模块之间连接有电压采集模块，在微处理器与整流单元和线性数控电感之间连接有开关。本实用新型的有益效果是：实现了时域和频域的双功能结合；可变电感量的设计有利于获得较高的试验频率，如高次基波频率的试验对绝缘介质有一定预测作用，从而使得传统的阻尼振荡波试验既具备绝缘试验，又具备绝缘预测性试验效果；利于开展统计分析，减少单个基础频率点试验的噪音等不足；可开展扫频特性的试验。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN205027841
【申请号】CN201520793937
【发明人】史俊, 杨堂华, 刘兴涛, 李卫, 杨全仁, 付斌, 李洪伟, 吴勇, 刘华文, 谢照祥, 李文亮, 吴治军, 王苏, 王天兵, 张建
【申请人】云南电网有限责任公司普洱供电局, 成都高斯电子技术有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年10月14日