用于電纜故障檢測用的高頻高壓脈沖電源研制.pdf

1、電力電纜性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到電網(wǎng)的運(yùn)行狀況，當(dāng)電力電纜發(fā)生故障時(shí)，利用電纜檢測儀快速定位故障點(diǎn)并恢復(fù)供電，可以避免嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，具有重要的實(shí)際意義。高壓脈沖電源作為電纜檢測儀中的重要組成部分，負(fù)責(zé)提供一定電壓等級(jí)、一定能量的高壓脈沖對故障電纜進(jìn)行沖擊放電試驗(yàn)。然而，現(xiàn)有的高壓脈沖電源普遍存在體積大、效率低、攜帶運(yùn)輸不方便等缺點(diǎn)，針對以上問題，本文擬研制一臺(tái)小體積、輕質(zhì)量、高效率的高頻高壓脈沖電源，用于電力電纜故障點(diǎn)定位。其主要技術(shù)指標(biāo)

2、為:額定工作電壓:35 kV±3％;額定工作電流:100 mA;最大放電能量:2450 J。
　　本文首先分析了串并聯(lián)諧振變換器（又稱LCC諧振變換器）的工作過程，利用數(shù)學(xué)方法對其進(jìn)行穩(wěn)態(tài)建模和小信號(hào)分析，并通過圖示分別給出負(fù)載與占空比和頻率的對應(yīng)關(guān)系，由此得到LCC諧振變換器的參數(shù)確定方法，為高頻高壓電源的諧振軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)奠定了理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，對高頻高壓脈沖電源的主電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，重點(diǎn)闡述了高頻逆變電路、驅(qū)動(dòng)電路、高頻高壓變壓

3、器、倍壓整流電路、充放電電路的設(shè)計(jì)原理和硬件實(shí)現(xiàn)，對高頻高壓變壓器進(jìn)行建模，并利用其分布參數(shù)實(shí)現(xiàn)諧振。為實(shí)現(xiàn)數(shù)字式一體化控制，設(shè)計(jì)了以dsPIC33F為核心的控制電路，主要實(shí)現(xiàn)以下功能:產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制(Pulse WidthModulation-PWM)波形;對高頻高壓變壓器一次側(cè)和二次側(cè)電壓電流進(jìn)行采樣;通過PI調(diào)節(jié)控制輸出電壓穩(wěn)定;根據(jù)負(fù)載變化實(shí)現(xiàn)諧振軟開關(guān);檢測系統(tǒng)過流、過壓等故障狀態(tài)并進(jìn)行實(shí)時(shí)保護(hù)。軟件方面，編寫了以dsPIC