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串联谐振电源的实验研究
2021-08-10

电力设备高电压试验中,各种大型变压器及发 电机的交流耐压实验需要定期进行,常规的交联聚 乙烯绝缘电缆直流耐压试验因为会对电缆绝缘造 成误伤而不再推荐,改而开展交流耐压试验,受试 设备容量巨大,常规的交流耐压试验设备的容量、 体积、重量也很大,不利于在现场开展检测,串联谐振试验设备的出现改变了高电压试验的这种困境, 串联谐振耐压试验技术具有很多优点:串联谐振电 源只需要提供试验回路中消耗的有功,所需电源容 量大大减小.省去了笨重的大功率调压装置和普通 的大功率工频试验变压器,试验设备的重量和体积 大大减少,谐振电源的谐振式滤波电路改善输出电 压的波形,防止了谐波峰值对试品的误击穿,当试 品的绝缘弱点被击穿时,电路立即脱谐,回路电流 迅速下降,防止大的短路电流烧伤故障点,试品发 生击穿时,因失去谐振条件,高电压也立即消失,电 弧即刻熄灭不会出现任何恢复过电压, 在发电厂、变电站进行串联谐振技术进行高电 压试验,工作场所比较复杂,试验使用的电源容易 受到各种负荷如电动机、鼓风机的影响不稳定,环 境中的电磁辐射,如运行中的空心电抗器、高压带 电体上的电晕放电,以及雷电、操作波带来的冲击 浪涌:工作场所的静电放电等,会对串联谐振电源 产生骚扰,影响其稳定性,还会对试验操作人员造 成不可预料的伤害,本文的试验研究关注串联谐振 电源在复杂的工作场所和电磁环境中受到各种干 扰时的抗干扰能力,及其工作的稳定性。


对串联谐振电源装置的电磁兼容试验包括静 电放电试验,电压暂降、短时中断和电压变化抗扰 度试验.电快速瞬变脉冲群抗扰度试验以及浪涌抗 扰度试验, 在低相对湿度.使用低导电率地毯和乙烯基服 装时.电气和电子设备容易来自操作者和临近物体 的静电放电干扰,因此需要对串联谐振电源装置进 行静电放电抗扰度试验? 在电网、电力设施发生故障或负荷突然出现大 的变化时.会产生电压暂降或短时中断的现象,当 连接到电网的负荷连续变化时则会引起电压的变化,这些现象会对电气和电子设备造成影响,与低 压供电网连接的电气和电子设备需进行电压暂降、 短时中断和电压变化的抗扰度试验, 电快速瞬变脉冲群是由电感性负载(如继电 器、接触器等)在断开时,由于开关触点间隙的绝缘 击穿或触点弹跳等原因,在断开处产生的暂态骚 扰,当电感性负载多次重复开关.则脉冲群又会以 相应的时间间隙多次重复出现:这种暂态骚扰能量 较小,一般不会引起设备的损坏,但由于其频谱分 布较宽,所以会对电子、电气设备的可靠T.作产生 影响:为检验电子、电气设备在遭受这类暂态骚扰 影响时的性能,需进行电快速速变脉冲群试验, 浪涌冲击来源主要有两种,雷电浪涌:雷电击 中户外线路,有大量电流流人外部线路或接地电 阻,因而产生的干扰电压,感应雷的磁场在线路上 感应出的电压或电流:雷电击中了附近的地面.地电流通过公共接地系统时所引入的干扰、操作浪涌:主电源系统切换时(例如投切补偿电容组)产生 的干扰,在靠近设备附近有一些较大型的开关在跳 动时所形成的干扰:切换有谐振线路的晶闸管设备,设备接地网络或接地系统间产生的短路或飞弧故障:需要对串联谐振电源装置进行浪涌冲击抗扰 度试验


电磁兼容试验的方法遵从以下标准: GB/T 16927.1—201l《高电压试验技术第一部分:一般试验要求》,GB/T17626.2—2006《电磁兼容静电放电抗扰度试验》,GB/T17626.1l一2008((电磁兼 容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变 化的抗扰度》,GB/T17626.4—2008((电磁兼容电快速 瞬变脉冲群抗扰度试验》,GB/T17626.5—2008《电磁 233 兼容浪涌(冲击)抗扰度试验》。


测试结果依据受试设备在试验中的功能丧失 或性能降低现象来分类,按如下要求分类: 判据A:试验巾设备在规定的限值内性能正常,判据B:试验中设备性能或功能暂时丧失或降 低,但在干扰停止后能自行恢复,不需要操作者干预:判据C:试验中设备的功能或性能暂时丧失或 降低,但需操作者十预才能恢复,判据D:试验造成设备硬件或软件损坏,或数据 丢失而造成不可恢复的功能丧失或性能降低。


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