一：試驗原理

    HDLF超低頻高壓發(fā)生器交流耐壓測試儀實際上是工頻耐壓試驗和串聯(lián)諧振耐壓試驗的一種替代方法。我們知道，在對大型發(fā)電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗和串聯(lián)諧振交流耐壓時，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變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設備，不但笨重，造價高，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頻率，從而降低了試驗電源的容量。從國內外多年的理論和實踐證明，用0.1Hz超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓試驗，不但能有同樣的等效性，而且設備的體積大為縮小，重量大為減輕 ，理論上容量約為工頻的五百分之一，且操作簡單，與工頻試驗相比*性更多。這就是為什么發(fā)達普遍采用這一方法的原因。*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）耐壓試驗方法》行業(yè)標準。我國正在推廣這一方法，本儀器是根據(jù)我國這一需要研制而成的?？蓮V泛用于電纜、大型高壓旋轉電機的交流耐壓試驗之中。

二：產(chǎn)品簡介

HDLF超低頻交流耐壓測試儀接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻*技術，采用微機控制，升壓、降壓、測量、保護*自動化。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、打印試驗報告。設計指標*符合《電力設備測試儀器通用技術條件，第4部分：超低頻高壓發(fā)生器通用技術條件》電力行業(yè)標準，使用十分方便?，F(xiàn)在國內外均采用機械式的辦法進行調制和解調產(chǎn)生超低頻信號，所以存在正弦波波形不標準，測量誤差大，高壓部分有火花放電，設備笨重，而且正弦波的二，四象限還需要大功率高壓電阻進行放電整形，所以設備的整體功耗較大。本產(chǎn)品均能克服這樣一些不足之處，另外，還有如下特點需要特別說明：

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

2.具有過壓保護功能，當輸出超過所設定的限壓值時，儀器將停機保護，動作時間小于20ms。

3.具有過流保護功能：設計為高低壓雙重保護，高壓側可按設定值進行精確停機保護；低壓側的電流超過額定電流時將進行停機保護，動作時間都小于20ms。

4.高壓輸出保護電阻設計在升壓體內，所以外面不需另接保護電阻。

5.由于采用了高低壓閉環(huán)負反饋控制電路，所以輸出無容升效應。

三：技術參數(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.測量精度：3%

5.電壓正，負峰值誤差：≤3％

6.電壓波形失真度：≤5％

7.使用條件：戶內、戶外；溫度：-10℃～+40℃；濕度：≤85％RH

8.電源保險管：參見表1

9.市電源：頻率50Hz，電壓220V±5%。若使用便攜式發(fā)電機供電，發(fā)電機要求：頻率50Hz，電壓220V±5%，功率應大于3KW，并且在發(fā)電機的輸出端并聯(lián)一只功率不小于800W的阻性負載（如電爐），以便穩(wěn)定發(fā)電機的運轉速度。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、電極表面反應物質的厚度、電極表面的孔隙率等不同，而使蓄電池的內阻相差較大，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，這時反應物質的擴散加快、電荷傳遞、電極動力學過程和物質轉移更容易進行，因而蓄電池內阻減小。反之，就會增加。

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

2.5測量信號頻率：目前許多蓄電池內阻測量，實際上測的是蓄電池的阻抗，內中包括了容抗，而容抗大小和測量信號頻率有關，使蓄電池內阻測量結果不具有客觀性。要具有客觀性，應根據(jù)測量信號電流和電壓的相位關系，用解析的方法去除蓄電池電容對測量結果的影響，使測量率結果與信號測量頻率無關，即在任何測量信號頻率下，內阻測量結果具有一性。2.6測量時間和測量電流大?。涸诓捎幂^大測量電流的情況下，在施加測量信號和關閉測量信號的瞬間，由于極的建立和穩(wěn)定是個變化過程，不同的測量電流，不同的測量時間，極化是不同的，使蓄電池內阻測量結果不具有客觀性。要具有客觀性，應盡量用較小的信號電流進行內阻測量，根據(jù)實驗，測量電流小于或等于0.05C10，(其中C10為10小時放電率下蓄電池的容量。用內阻交流放電法測量蓄電池內阻

內阻交流放電法是在交流注入法蓄電池內阻測量技術的基礎上更進一步的發(fā)展，該方法綜合了交流注入法和直流放電法的優(yōu)點。其原理是用CPU通過D/A控制智能負載，使蓄電池向智能負載放電，產(chǎn)生一個低頻(頻率小于100HZ)，幅值約為0.01C10-0.05C10 的正弦波交流信號(頻率為fo，角速度為ω=2πfo的電流I=IoSin(ωoT),其中C10為10小時放電率下蓄電池的容量。在蓄電池上產(chǎn)生的電壓響應為：U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗為：Z=Uo/IoXejφ

交流放電法蓄電池內阻測量原理圖見圖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)生器交流耐壓測試儀，特定頻率的、幅值穩(wěn)定的正弦波激勵信號。3.2多路開關：多路開關由CPU控制，進行信號的切換。以實現(xiàn)蓄電池組中每節(jié)蓄電池內阻的測量。3.3耦合電容：其作用是隔離直流，而使交流信號順利通過。為保證測量電路的精度，耦合電容要保證嚴格的匹配性。3.4可編程帶通濾波器：蓄電池在線工作時，充電裝置紋波電流可能相當大，一些UPS電源的紋波電流有數(shù)安甚至數(shù)十安，遠大于測量信號，如果不采取濾波，后級的放大器將會飽和?？删幊處V波器的設計可以使頻率接近為測量信號頻率，而其它頻率信號不能通過。這樣后級的放大器可以將微弱電力工程用超低頻高壓發(fā)生器交流耐壓測試儀，的測量信號進行有效的放大。3.5高速同步A/D轉換器：它可以實現(xiàn)電流信號和電壓信號的同步高速采樣，確保電流信號和電壓信號嚴格的相位關系，并將模擬信號轉換為數(shù)字信號。3.6 DSP：雖然經(jīng)過前級的濾波去除了大部分干擾信號，但仍有相當?shù)母蓴_信號和有效信號一起被采樣進來，如不進行處理，將會嚴重影響測量精度。由于只有頻率為fo的信號為有效信號，利用DSP的數(shù)字運算能力，對采樣信號用FFT算法分別提取電流、電壓采樣信號中頻率為fo的信號部分進行運算。電流、電壓采樣信號送