氧化锌非线性电阻测试电源系统
氧化锌非线性电阻测试电源系统
氧化锌非线性电阻广泛用于电力系统过压保护和浪涌能量吸收。研究了一种对其进行测试的电源。测试电源用容量电抗器来提供非线性电阻测试所需要的浪涌能量。试验结果表明，测试电源工作可靠，能完成对氧化锌非线性电阻的有效测试。
关键词：非线性电阻；测试电源；能容量 0 引言 氧化锌非线性电阻是一种压敏电阻器，用于电力系统保护已有30多年的历史了，它具有保护效果好，节能、价廉等一系列优点，因此，在发电机转子过电压保护，剩磁吸收，及避雷器中有着不可替代的保护作用[1][2]。由于电力系统中感性元件的存在，电力设备中故障电流出现时将导致严重的过电压现象，因此，抑制过电压对设备和操作人员的安全都是极为重要的[3]。随着我国电力事业的迅猛发展，电网容量不断扩大，发电机的单机容量也越来越大，为保证电网的安全运行，对发电机的快速灭磁，过压保护越来越重要。 zno电阻的能容量大，通流性能好，可以起到快速灭磁的作用。而zno电阻结构的均匀程度对其能容量有直接影响，均匀度差会降低其对能量的吸收能力。测试电源系统就是要模拟zno快速灭磁时所吸收的瞬间能量，并监控zno电阻的工作情况，得出测试结果和参数。 1 电路基本原理 测试电源由整流、换向、放电三部分组成，如图1所示。三相交流电通过整流桥对电抗器l进行充电，l充电完成后换向电路（图1中k）动作，使l与整流桥断开并对zno非线性电阻放电，完成测试。电抗器l是整个电源的核心，其合理设计对测试电源的性能有决定性作用。因此，电抗器设计是测试电源设计的核心。 图1 原理图 2 电抗器l优化设计 原理图中的直流电源由380v三相电整流得到，即 ud=1.35u2lcosα（1） 电抗器中存储的能量（即被测电阻阀片的能容量）为 w=(1/2)li2（2） 式中：i为被测电阻阀片的短时间可以承受的电流。 电抗器的电阻为 rl=ud/i（3） 由式（1）～式（3）可得出设计电抗器所需参数l和rl。 如果以w=20kj，i=200a，设计电抗器，则由式（1）～式（3）可得l=1h，rl=2.55ω。 在设计电抗器的过程中要考虑很多方面的因素，为保证电源满足测试要求，取l>1h，rl=)200a； 3）电抗器的电气参数l(>=)1h，rl(<=)2.55ω； 4）换向电路l1=0.43mh，c=150μf，r1=550ω。 试验表明，直流侧电流达到200a时，交流侧电流幅值为245a，据此整定交流侧的电流互感器，使电流继电器动作，控制电路驱动继电器zj动作，l1c振荡电路开始强制换向。测试表明电容c先于l完成充电，并且其反向振荡电流可以强制关断晶闸管，断开主电路，强制换向能够顺利进行，使电抗器能量注入氧化锌非线性电阻阀片，可以完成测试。 图4为换向电流图。图5为电抗器电流图。 图4 换向电流图
图5 电抗器电流图 5 结语 经过试验，此电源达到了测试氧化锌非线性电阻器的要求，测试结果与计算比较吻合，通过调整参数，可调节系统的工作情况。该测试系统切实可行，结构合理简单。
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图5 电抗器电流图 5 结语 经过试验，此电源达到了测试氧化锌非线性电阻器的要求，测试结果与计算比较吻合，通过调整参数，可调节系统的工作情况。该测试系统切实可行，结构合理简单。
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