申请/专利权人：哈尔滨理工大学

申请日：2021-09-29

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN113899993B

主分类号：G01R31/12

分类号：G01R31/12

优先权：["20210304 CN 202120472911X"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2022.01.25#实质审查的生效;2022.01.07#公开

摘要：本发明公开了电力电缆用超低频余弦方波耐压试验设备及方法，该装置由电力电子开关、工频高压变压器、保护电阻，正、负极性充电硅堆，正、负极性转换硅堆、极性转换开关、电抗器、电压采样电路、试品电缆直流电源与总控单元构成，本发明通过采取电压检测控制装置，使用100kV高压快充缩短试品电缆充电时间，提高耐压试验可靠性，同时将波形处于正负极稳定状态时的直流电压分为极化去极化两个部分，此举可判断电缆老化程度。本发明使用一个单刀双掷开关就可实现正、负极性充电功能和极性转换功能，大大简化了控制系统的复杂程度，降低了测试成本，提升了行业整体水平。

主权项：1.电力电缆用超低频余弦方波耐压试验设备，其特征在于，包括电力电子开关1、工频高压变压器2、电抗器8、总控单元14和保护电阻3；所述工频高压变压器2的一端通过次级线圈连接有保护电阻3，所述保护电阻3的一端分别连接有负极性充电硅堆4和正极性充电硅堆5，所述负极性充电硅堆4和正极性充电硅堆5的极性方向相反，所述正极性充电硅堆5的负极连接有正极性转换硅堆6；所述负极性充电硅堆4的输出端连接有极性转换开关7，所述极性转换开关7的负输入端与正极性充电硅堆5的负极连接，所述极性转换开关7的一端连接有电抗器8，所述电抗器8的一端连接有试品电缆11，所述电抗器8的一端分别连接有电压采样电路9，所述负极性充电硅堆4的正极连接有负极性转换硅堆10，所述负极性转换硅堆10的负极与工频高压变压器2的次级线圈互相连接，所述电力电子开关1为双向可控型开关，所述电力电子开关1与工频高压变压器2的连接通路中设置有工频交流电源13，还包括以下步骤：步骤1：当闭合开关20，电抗器电感19中无磁场能，此时为二阶的零输入响应，以电容电压为变量列微分方程： 以电抗器电感19电流为变量列微分方程：解得：其中：为衰减系数、为相角、为谐振角频率、为固有谐振角频率；步骤2：当回路中电流为0时，步骤1中L和C刚好完成能量转换，这时uc会取得负极性最大值，且余弦方波的极性转换时间小于6ms，因此在最大测试电容量下极性转换时间为t1＝6ms，当ωt1＝π时，uc取得负极性最大值，此时求得ω＝523.59；步骤3：根据步骤1得到电抗器电感19和电阻值关系表达式为：二阶阻尼震荡消耗的能量为：

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权利要求：

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