0.1Hz超低频余弦方波耐压试验系统研究与设计

更新时间：2020-04-10 13:40:43 大小：6M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：配电网耐压试验系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

交联聚乙烯电缆以其易安装、热性能好、传输容量大、可靠性高、运营维护简单、经济等优点取代了传统油纸绝缘电缆，成为了城市配电网的主体。传统的直流耐压试验并不适合交联聚乙烯电缆，0.1Hz超低频余弦方波耐压试验作为一种新型电缆耐压试验兼具了直流耐压设备体积小、需要功率小、便携性强和工频的有效性、无隐性损坏的特点，得到了德国、欧洲各国电力系统广泛使用。传统国外的0.1Hz超低频余弦方波系统采用前级高压直流源调压稳压，后级极性转换电路单向加压，并利用旋转整流器完成极性转换的系统结构方式。单向的加压易导致空间电荷的引入，于电缆稳定运行不利;机械的旋转整流器控制相对繁琐，由于其频率低，放电时需外加放电回路。

本论文采用前级高压直流源稳压，后级极性转换电路进行调压和频率调整的系统结构方式。高压直流源只负责稳压使高压直流控制电路大为简化，仅利用一块模拟IC-IR1150即可实现高压直流源的稳定和PFC，提高了电源利用率;后级极性转换电路加入了反向馈电电路，实现了正负加压一致并可调，降低了空间电荷累积，提高了工频等效性。采用高压继电器和低频整流硅堆取代旋转整流器，使控制简化，并且无需外加放电回路，利用LC振荡放电，放电更为有效。

本论文第一部分阐述了课题研究背景，对各种XLPE电缆耐压试验做出了分析，论述了单相加压导致空间电荷累积的机理。并将系统分为高压直流源和极性转换电路两大部分与传统电路进行对比分析，得出了本系统的拓扑框图。

第二部分详细阐述了高压直流源的硬件设计，包括了:Boost-APFC直流斩波电路、恒频控制的半桥逆变电路、高频变压器、两级双向倍压整流电路。分别对其主电路、控制电路、采样电路、过压过流电路进行了参数整定及设计。

第三部分首先详细的介绍了极性转换电路的拓扑方案及其原理，然后对其硬件参数进行了整定，最后给出了基于单片机控制的实现方法，包括驱动电路，试品击穿保护，及程序设计框图。

最后运用matlab/simulink软件搭建了仿真模型，仿真波形体现了理论分析与设计的正确性。