交直流温升试验系统介绍

该IGBT整流技术的整流器利用高频切换脉宽调制电流，达到正弦波式 输入电流的目的。增加整流器的脉冲数会减少高次谐波电流的次数以 及数值。若采用6脉冲叠加的方式，12脉冲、18脉冲、24脉冲，随着 脉冲数的增加，电源侧输入谐波电流也随着降低，但会导致整流结构 复杂，成本增加，可靠性降低，一般大于12脉冲较少有实际采用。 IGBT整流技术因此可将输入谐波电流降至极低。IGBT整流技术还不受 负载量的影响，克服了滤波器效率随功率大小变化的问题， 滤波器 实现无输入电流真正正弦波输入。IGBT整流技术的UPS单一的输入功 率因数0,99，对于电网表现为近似纯阻性负载。 结构特征：本产品的初级线圈一般为圆筒式，次级一般为裸导体弯制 成的螺旋式线圈，初级线圈一般无调压抽头，次级线圈电压的变换是 由串、并联接而达到，线圈连接组合均为1/1—12。实现出口电压 2V/4V/6V/8V/10V/12V可任意组合，并实现自动转换。采用空气自冷 式。本产品可与电压调整（感应调压器或移动电压调整器）配套，以 达到平滑无极调节的目的。
再者，由于它的输入功率因数低，输入无功功率大，要求 系统配电容量和系统中其他设备的功率容量都要增大50%； 这将使得电网的电压波形受到干扰，电网配线的载荷能力 下降，严重时可能导致该线路供电系统的震荡或者其他设 备工作异常。高次谐波还消耗大量无功功率，增大线路的 损耗，引起电子保护装置的误动作，使电机会产生附加力 矩和附加损耗，影响仪器、仪表的计量准确度。 为此，本系统采用的IGBT整流技术，新型的全IGBT整流可 轻易地将功率因数提高到接近1。从根本上解决了对电网 回馈干扰的问题。

三相交直流温升试验系统适用于母线槽、开关、电 流互感器和其它电器设备的电流负载试验及温升试验。 电器设备在正常运行时，长期通过工作电流，产生的能量 转变为热能，使电器材料温度升高，如超过一定范围就会 使电器材料的机械强度、物理性能下降，容易引发事故， 因此，国家标准中规定了不同电器材料的允许长期工作的 最高温度或温升。
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1.控制采用触摸屏+PLC实现，测试无需外接任何辅助设备，全 自动控制，傻瓜式操作，快捷、简单、方便: 2. 带有自动稳流系统，配有USB口，轻松外挂U盘、打印机 （选）等多种设备。 3. 带三相自动平衡系统，保证三相平衡输出，输出电流采样 采用进口罗氏线圈并采用当前最新电力电子技术，抗干扰能力 强，输出精度高，最高可达0.2级。 4.只需设置好目标电流即可，无需人工监控，仅需设定测试电 压、电流和步长，省去手动调压、人工记录、描绘曲线等烦琐 劳动，减小劳动强度，提高工作效率。也可工作结束后把数据 读到电脑上查看即可。

本试验系统内置高配置触摸屏操作，测试无需外接任何辅助设 备，全自动控制，傻瓜式操作。系统有全自动测试与手动测试 两种方法，只需设置简单的试验电流与时间即可。带有自动稳 流系统，配有USB口，轻松外挂U盘、打印机等多种设备。 操作时，只需设置好目标电流即可，无需人工监控，仅需设定 测试、电流和步长，省去手动调压、人工记录、描绘曲线等烦 琐劳动，减小劳动强度，提高工作效率也可工作结束后把数据 读到电脑上查看即可。 用户界面友好，功能齐全，轻松完成校验工作，具备电流、温 度录波分析功能，并可将电流、温度波形存储，更为直观地分 析电流与温度关系值。使所有数据和测试分析结果一目了然。

5. 设有电流、温度 最低值和最高值，具有超过限定值自动报 警功能。 具有可靠的过热、过流、过压及短路自我保护功能。（温度备 选功能）。 6. 配有精度调整菜单，用户可自行调整误差值。 7.人性化界面，软件界面友好，功能齐全，轻松完成校验工作， 具备电流、温度录波分析功能，并可将电流、温度波形存储， 更为直观地分析电流与温度关系值。使所有数据和测试分析结 果一目了然。 8.可以显示三相全程电流曲线和多达64路温度（根据客户要求） 曲线图。可带微型打印机，可现场随时打印曲线图及测试数据 （备选功能）
主控制器 系统选用西门子S7-1200系列PLC作为主控制器。CPU1214C集成 14个数字量I/O点输入10个数字量I/O点输出，2个模拟量I/O点 输入。可连接8个扩展模块，最大扩展至158路数字量或66路模 拟量。8192字节程序空间和数据存储空间，6个独立的高速计 数器（100KHz），1个以太网网口通讯，最多可扩展3个通信模 块，支持Modbus通讯协议。 CPU所带的高速计数器可以连接光电编码器，通过计数脉冲检 测送纸位移，通过高速脉冲输出口将控制信号传输给步进电机 驱动器，从而控制步进电机的运行速度和距离。
特种变流器 (特制变压器，实现出口电压1-15V自动转换。 直流相采用IGBT)。
传统的直流整流采用可控硅6脉冲整流方式，采用大功 率硅整流器高效率地把工频交流电转变为直流电。技术简 单可靠，但可控硅整流的最大缺点就是对电网的干扰问题， 由于输入斩波产生的回溃污染。输入端AC/DC整流电路中 采用的是六脉冲整流技术时，输入的功率因数只有0.66～ 0.8，与负载量成反比，形成的总谐波分量达30%左右，特 别是中大功率大量的谐波电流会注入电网，造成电压畸变， 电能质量下降，给电力系统发、供、用设备带来严重危害 这样传统向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干 扰, 谐波电流不仅污染电网，而首先受到污染的是系统本 身。

人机接口选用西门子MP系列真彩触摸屏： 触摸屏和主控制器进行网络通讯，用户可以通过触摸屏设定设 备参数，检测设备的运行状态以及报警记录等。 设计上采用先进的PLC控制技术，要有效保证该仪器精准度和 反应速度，在使用时操作简单方便。整个测试过程中性能可靠 稳定，读数直观快捷。具有零位启动保护、上下限保护，输入 端过流保护（有相应按钮和指示灯）并能自动关闭电流，断电 后自动回归零位的功能，同时具有无纸温度记录仪并配专用热 电偶且单根热电偶线不少于8m长，无纸温度记录仪应具有历史 数据存储功能并能转出，断电后可永久保存。本仪器测试方法 有全自动测试与手动测试两种方法，只需设置简单的试验电流 与时间即可。基于PLC自动控制和温度巡检仪实现全自动控制 和采集。
（1）三相接触式 （2）铁芯结构：三相柱式 （3）线圈结构：线圈分为公用统组及串联，串联绕组为 输入绕组，装置在内层，公共绕组为调压绕组，装置在外 层。 （4）输出电压调节由伺服电动机，经变速机构带动滚轮 电刷组，沿外层线圈表面上、下滑动，进行电压调节。 （5）在调压器侧面配置的微动行程开关上、下各一只， 作为调压器本体的极限保护。若在调压器顶部配置的顺序 控制器，由变速机构带动，内配置多套行程开关，供上、 下限位和工艺限位。 （6）采用独特的微动调节方式，是调压精度可精确到 0.5V，大大超过市面上1V精度。

温升试验的目的是测量被试电器各部件的温度或温升，以确定 试品是否符合标准要求，采用的是快速模拟试验方法，即主电 路通以额定电流。温升试验的特点是：① 时间较长，中小型 的试验过程需7、8 h，而大型变压器的试验需十几个小时甚至 更长时间；② 耗费大，故许多厂家为了避过用电高峰而在夜 间试验；③ 试验过程单调枯燥，长时间里反复地测量温度值。 传统的温升测试系统不仅误差大，而且占用大量人力和物力。 因此，有必要设计全自动的温升在线测试系统来减轻试验人员 的劳动强度，避免事故的发生，提高试验结果的精度和试验过 程的自动化水平。本装置主要依据国家标准GB 725 1低压成套 开关设备和控制设备总则和GB／T 14048低压开关设备和控制 设备总则的相关标准。

柱式电动调压器为大型接触式电动调压器，是感应式调压 器的换用产品。外观、重量、体积、效率、 波形、操作、 安装维护都优于相同功率的感应调压器。柱式电动调压器 具有输出电压波形不失真（输出电压波形畸变率<1%）， 柱式电动调压器采用电动操作机构，可以闭环远距离操作， 减轻操作劳动强度。输出电压可以从零电压起始调节、瞬 时过载能力强、空载电流、空载损耗小、效率高、噪音小、 寿命长。

系统由主回路电路、西门子PLC主机模块、触摸屏、温度巡检 仪和试品构成。整个测试过程中性能可靠稳定，读数直观快捷， 温度同时自动采集并打印上传电脑。应用0.2S高精度罗氏线圈 有效的保证测试数据的准确性，温度测量装置配用专用型热电 偶（热电偶线应不小于8m长），分辨率1℃（温度备选）。直 流系统采用IGBT整流技术是随电力电子技术的发展而产生的一 种新型的整流技术，它具有高效，低污染，结构简单等特点。 仪器自带稳流系统在三相温升试验中，往往是中间相(默认为B 相)电压较其他两相低，表现出三相电压不平衡。因此，三相 同步的升降是无法获得三相相同的电流的。稳流时，三相如果 以相同速度上升，B相会首先达到目标电流，而此时A相和c相 还要继续升压。进而又抬高了B相的电压，使得相电流超出目 标电流，由于反馈作用，相调压器要进行降压动作。如此反复， 会导致在临近目标电流时，曰相调压器出现来回震荡过程。调 压器转速越快，PLC反馈越灵敏，震荡现象越明显。针对这一 问题，本仪器采用三相相对同步的调压方式获得三相相同的电 流。