一：試驗(yàn)原理

    HDLF超低頻高壓發(fā)生器交流耐壓測(cè)試儀實(shí)際上是工頻耐壓試驗(yàn)和串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的一種替代方法,。我們知道，在對(duì)大型發(fā)電機(jī),、電纜等試品進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)和串聯(lián)諧振交流耐壓時(shí),，由于它們的絕緣層呈現(xiàn)較大的電容量，所以需要很大容量的試驗(yàn)變壓器或諧振變壓器,。這樣一些巨大的設(shè)備,，不但笨重，造價(jià)高,，而且使用十分不便,。為了解決這一矛盾，電力部門采用了降低試驗(yàn)頻率,，從而降低了試驗(yàn)電源的容量,。從國(guó)內(nèi)外多年的理論和實(shí)踐證明，用0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)替代工頻耐壓試驗(yàn),，不但能有同樣的等效性,，而且設(shè)備的體積大為縮小,，重量大為減輕 ，理論上容量約為工頻的五百分之一,，且操作簡(jiǎn)單,，與工頻試驗(yàn)相比*性更多。這就是為什么發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用這一方法的原因,。國(guó)家*已制定了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗(yàn)方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),。我國(guó)正在推廣這一方法，本儀器是根據(jù)我國(guó)這一需要研制而成的,?？蓮V泛用于電纜、大型高壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)的交流耐壓試驗(yàn)之中,。

二：產(chǎn)品簡(jiǎn)介

HDLF超低頻交流耐壓測(cè)試儀接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻*技術(shù),，采用微機(jī)控制，升壓,、降壓,、測(cè)量、保護(hù)*自動(dòng)化,。由于全電子化,，所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示,，清晰直觀,、且能顯示輸出波形、打印試驗(yàn)報(bào)告,。設(shè)計(jì)指標(biāo)*符合《電力設(shè)備測(cè)試儀器通用技術(shù)條件,，第4部分：超低頻高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使用十分方便?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外均采用機(jī)械式的辦法進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號(hào),，所以存在正弦波波形不標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量誤差大,，高壓部分有火花放電,，設(shè)備笨重，而且正弦波的二,，四象限還需要大功率高壓電阻進(jìn)行放電整形,，所以設(shè)備的整體功耗較大。本產(chǎn)品均能克服這樣一些不足之處,，另外,，還有如下特點(diǎn)需要特別說明：

1.電流、電壓,、波形數(shù)據(jù)均直接從高壓側(cè)采樣獲得,，所以數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,。

2.具有過壓保護(hù)功能，當(dāng)輸出超過所設(shè)定的限壓值時(shí),，儀器將停機(jī)保護(hù),，動(dòng)作時(shí)間小于20ms。

3.具有過流保護(hù)功能：設(shè)計(jì)為高低壓雙重保護(hù),，高壓側(cè)可按設(shè)定值進(jìn)行精確停機(jī)保護(hù),；低壓側(cè)的電流超過額定電流時(shí)將進(jìn)行停機(jī)保護(hù)，動(dòng)作時(shí)間都小于20ms,。

4.高壓輸出保護(hù)電阻設(shè)計(jì)在升壓體內(nèi),，所以外面不需另接保護(hù)電阻。

5.由于采用了高低壓閉環(huán)負(fù)反饋控制電路,，所以輸出無(wú)容升效應(yīng),。

三：技術(shù)參數(shù)

1.輸出額定電壓：可按參數(shù)定制。

2.輸出頻率：0.1Hz,、0.05Hz,、0.02Hz

3.帶載能力： 0.1Hz   ≤1.1µF

0.05Hz  ≤2.2µF

0.02Hz  ≤5.5µF

4.測(cè)量精度：3%

5.電壓正，負(fù)峰值誤差：≤3％

6.電壓波形失真度：≤5％

7.使用條件：戶內(nèi),、戶外,；溫度：-10℃～+40℃；濕度：≤85％RH

8.電源保險(xiǎn)管：參見表1

9.市電源：頻率50Hz,，電壓220V±5%,。若使用便攜式發(fā)電機(jī)供電，發(fā)電機(jī)要求：頻率50Hz,，電壓220V±5%,，功率應(yīng)大于3KW，并且在發(fā)電機(jī)的輸出端并聯(lián)一只功率不小于800W的阻性負(fù)載（如電爐）,，以便穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。否則儀器將不能正常工作,。

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電池的電荷量：由于注入蓄電池的電解液深度,、電極表面反應(yīng)物質(zhì)的厚度,、電極表面的孔隙率等不同，而使蓄電池的內(nèi)阻相差較大,，從而電荷量也相差較大,。2.3溫度：環(huán)境溫度的變化,，例如上升，這時(shí)反應(yīng)物質(zhì)的擴(kuò)散加快,、電荷傳遞,、電極動(dòng)力學(xué)過程和物質(zhì)轉(zhuǎn)移更容易進(jìn)行，因而蓄電池內(nèi)阻減小,。反之,，就會(huì)增加。

2.4蓄電池的型號(hào)：不同生產(chǎn)廠,、不同種類,、不同型號(hào)的蓄電池，由于電極,、電解液,、隔膜的材料配方不同，電池的結(jié)構(gòu)不同,、裝配工藝不同而使蓄電池內(nèi)阻產(chǎn)生差異,。

2.5測(cè)量信號(hào)頻率：目前許多蓄電池內(nèi)阻測(cè)量，實(shí)際上測(cè)的是蓄電池的阻抗,，內(nèi)中包括了容抗,，而容抗大小和測(cè)量信號(hào)頻率有關(guān)，使蓄電池內(nèi)阻測(cè)量結(jié)果不具有客觀性,。要具有客觀性,，應(yīng)根據(jù)測(cè)量信號(hào)電流和電壓的相位關(guān)系，用解析的方法去除蓄電池電容對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,，使測(cè)量率結(jié)果與信號(hào)測(cè)量頻率無(wú)關(guān),，即在任何測(cè)量信號(hào)頻率下，內(nèi)阻測(cè)量結(jié)果具有一性,。2.6測(cè)量時(shí)間和測(cè)量電流大?。涸诓捎幂^大測(cè)量電流的情況下，在施加測(cè)量信號(hào)和關(guān)閉測(cè)量信號(hào)的瞬間,，由于極的建立和穩(wěn)定是個(gè)變化過程,，不同的測(cè)量電流，不同的測(cè)量時(shí)間,，極化是不同的,，使蓄電池內(nèi)阻測(cè)量結(jié)果不具有客觀性。要具有客觀性,，應(yīng)盡量用較小的信號(hào)電流進(jìn)行內(nèi)阻測(cè)量,，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)量電流小于或等于0.05C10,，(其中C10為10小時(shí)放電率下蓄電池的容量,。用內(nèi)阻交流放電法測(cè)量蓄電池內(nèi)阻

內(nèi)阻交流放電法是在交流注入法蓄電池內(nèi)阻測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步的發(fā)展,，該方法綜合了交流注入法和直流放電法的優(yōu)點(diǎn)。其原理是用CPU通過D/A控制智能負(fù)載,，使蓄電池向智能負(fù)載放電,，產(chǎn)生一個(gè)低頻(頻率小于100HZ)，幅值約為0.01C10-0.05C10 的正弦波交流信號(hào)(頻率為fo,，角速度為ω=2πfo的電流I=IoSin(ωoT),其中C10為10小時(shí)放電率下蓄電池的容量,。在蓄電池上產(chǎn)生的電壓響應(yīng)為：U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗為：Z=Uo/IoXejφ

交流放電法蓄電池內(nèi)阻測(cè)量原理圖見圖2。3.1 MOS管：MOS管的作用是由CPU通過D/A控制MOS管,，使蓄電池向負(fù)載放電,，產(chǎn)生電力工程用超低頻高壓發(fā)生器交流耐壓測(cè)試儀，特定頻率的,、幅值穩(wěn)定的正弦波激勵(lì)信號(hào),。3.2多路開關(guān)：多路開關(guān)由CPU控制，進(jìn)行信號(hào)的切換,。以實(shí)現(xiàn)蓄電池組中每節(jié)蓄電池內(nèi)阻的測(cè)量,。3.3耦合電容：其作用是隔離直流，而使交流信號(hào)順利通過,。為保證測(cè)量電路的精度,，耦合電容要保證嚴(yán)格的匹配性。3.4可編程帶通濾波器：蓄電池在線工作時(shí),，充電裝置紋波電流可能相當(dāng)大,，一些UPS電源的紋波電流有數(shù)安甚至數(shù)十安，遠(yuǎn)大于測(cè)量信號(hào),，如果不采取濾波,，后級(jí)的放大器將會(huì)飽和?？删幊處V波器的設(shè)計(jì)可以使頻率接近為測(cè)量信號(hào)頻率,，而其它頻率信號(hào)不能通過。這樣后級(jí)的放大器可以將微弱電力工程用超低頻高壓發(fā)生器交流耐壓測(cè)試儀,，的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行有效的放大,。3.5高速同步A/D轉(zhuǎn)換器：它可以實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的同步高速采樣，確保電流信號(hào)和電壓信號(hào)嚴(yán)格的相位關(guān)系,，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。3.6 DSP：雖然經(jīng)過前級(jí)的濾波去除了大部分干擾信號(hào),，但仍有相當(dāng)?shù)母蓴_信號(hào)和有效信號(hào)一起被采樣進(jìn)來，如不進(jìn)行處理,，將會(huì)嚴(yán)重影響測(cè)量精度,。由于只有頻率為fo的信號(hào)為有效信號(hào),，利用DSP的數(shù)字運(yùn)算能力，對(duì)采樣信號(hào)用FFT算法分別提取電流,、電壓采樣信號(hào)中頻率為fo的信號(hào)部分進(jìn)行運(yùn)算,。電流、電壓采樣信號(hào)送