系统简介
HVTP型变频电源装置是串联谐振成套试验系统和局部放电试验系统的重要组成部分，本装置采用调频调压方式进行交流耐压以及局部放电试验，频率的调节不需要停电进行，可以在线调频。
本装置通过改变试验回路的频率，利用较小容量的供电电源可以完成等效于供电电源30～200倍的试验，大大缓解了现场试验电源容量不足的问题。
HVTP-50型变频电源装置主要有以下功能：
●作为35kV及以下电压等级的电力变压器的交流耐压试验和局部放电试验的电源。
●配备合适的补偿电抗器，可对电力电缆、补偿电容器进行交流耐压试验。
●单独作为中频电源和大功率中频信号源。本装置初始合闸电压，试验电压波形，电压上升速度均符合GB/T16927-1997及GB1094-85 的要求， 并具有体积小、重量轻、操作方便、高指标、多功能的特点，是一套非常理想的现场试验设备。

系统特点
●试验的等效性好。本装置输出即为正弦波，波形失真度小。波形畸变率 ＜3％，不同于其他类型的变频电源装置（其他类型的变频电源装置为方波输出，经过波形整形而成的正弦波）。所以，本装置在试验过程中，不需要测量峰值。
●采用光纤方式控制，彻底将高压和低压控制回路隔离。
●体积小、重量轻、搬运灵活、非常适合现场使用。
●操作简洁方便、接线简单，能够提高工作效率50％（相对于发电机组方式）。
●安全可靠，本装置内集合了多种保护。包括：放电击穿保护、过电压整定保护、输出短路保护、开机零位保护、桥臂放大回路保护、功率曲线保护等。当任何一种保护出现时，装置立即断开试验电压输出，切断主回路电源，确保试验人员、被试品以及试验系统的安全。
●本装置中的信号源由专用芯片产生，采用微机控制，输出频率稳定性高，可以到达0.001Hz。
●变频输出电压由TI公司的高速微机控制，输出电压的不稳定度＜1%。

保护部分
本装置中有多种保护回路，确保变频电源装置在使用过程中试验人员和设备的安全。
●高压放电击穿保护，当被试品发生放电击穿时。装置快速切断输出电压，同时断开电源。高压回路的负荷通过中间升压变压器来释放，不会产生过电压而影响其他设备。在控制箱的屏幕上显示“高压放电”。
●高压过压保护，本装置可以整定试验电压，防止外部原因引起的试验电压升高。当试验电压超过设定的数值，变频电源装置就自动切断回路，并且在屏幕上提示“超过过电压整定值”。
●过电流保护，当进行试验时，发生出口短路。变频柜中快速地切断电源，并且在屏幕上提示“输出电流故障”，该过程在2微秒内完成。部分变频电源装置的保护回路在启动的时候可能存在误动作，此时需要重新启动电源即可。
●设备内部保护，当设备内部器件发生损坏时，在直流回路上的可控硅快速关断，切断直流电源，然后切断交流电源，防止故障进一步扩展，并且屏幕上提示“桥臂1 2..故障”，整个过程在15微秒内完成。
●通讯故障，当发生通讯光纤没有联通或者对方没有供电或者插错，屏幕上有相应的提示，在发生通讯故障时变频电源主回路电源始终在断开状态，变频电源的输出端无电压输出。
●缺相保护，当三相电源缺少中间B相时，在启动后屏幕上提示“B相缺相”。当缺少A、C相时，就无法进行工作，屏幕上提示“通讯故障”。
●速断保护，当发生交流短路或者控制回路短路时。主电源开关是具有速断功能的空气开关，能够切断故障。控制回路和风机电源回路有专用的开关来控制。
●开机零位保护，在启动变频电源装置时，输出端一直保持为零，无任何脉冲信号，无电压输出。
●变频电源装置输出过压保护，设定最高输出电压为400V，禁止再升高电压。
●接近试验电压（试验电压的90％）时，禁止调节频率，防止调节频率时产生过高电压损坏被试品。
●防止误操作保护，在串联谐振试验自动升压过程中启动本装置的任何按钮，试验电压将停止升高，只有在再按一次电压上升按钮才又开始升压。

主要技术指标
一般使用条件
●海拔高度：≤3000m；
●环境温度： －5℃～40℃；
●相对湿度：≤90%；
●日照强度：0.1%W/cm2  ；
●最大日温差：<25℃；
●无导电尘埃；
●无火灾及爆炸危险；
●不含有腐蚀金属和绝缘的气体存在；
●设有一个可靠接地点；
●放置位置倾斜度不大于5度；
●存放地点：户内；
●存放环境温度－20℃～40℃，相对湿度≤90%。
三相性能参数
●额定输入电压：三相交流 380V+10%，50Hz;
●三相四线制输出；
●三相额定输出电压：线电压0～320V;连续可调（相角差120°±1°）；
●三相额定输出电流：相电流90A;
●三相额定输出功率：50kW；
●频率调节范围：20～300Hz；
●频率调节精度：0.1Hz；
●频率稳定度：0.01Hz;
●满负载下连续工作时间：360分钟；
●输出波形：标准正弦波；
●输出电压波形畸变率：≤1%；
●输出电压不稳定度：≤1%；
单相性能参数
●额定输入电压：三相交流 380V+10%，50Hz；
●单相输出；
●单相额定输出电压：0～350V；（A、C两相之间）
●单相额定输出电流：90A；
●单相额定输出功率：32.6kW；
●频率调节范围：20～300Hz；
●频率调节精度：0.1Hz；
●频率稳定度：0.01Hz；
●满负载下连续工作时间：360分钟；
●输出波形：标准正弦波；
●输出电压波形畸变率：≤1%；
●输出电压不稳定度：≤1%；

工作原理
变频电源装置的大功率输出采用逐级放大的原理。从最初的微小功率的信号源,经过多次放大，实现大功率输出，满足试验需要。
信号源用可变频的函数发生器产生一个标准的正弦波信号经过数字电位器进行电压调节，此过程也是在试验过程中的频率调节和电压调节。此时的频率与试验频率相同，频率和电压的调节在信号源部分实现。信号源的输出直接推动“前级功放”，有初步功率输出，此“前级功放”中分为两路，其中一路产生与试验频率相同的“同步电源”，供给局放仪；另外一路用于推动“桥式功放电路”。“桥式功放电路”也就是大功率产生的主要部分，在试验过程中其发热量很大，需要一个风冷系统来散热。

图1  HVTP型变频电源装置工作原理流程图

“桥式功放电路”还需要大功率的直流电源作为工作电源。本装置的电源直接取自三相380V交流电源，经具有过流和速断保护的真空开关送入三相桥式整流电路，变成脉动直流，经滤波电感和滤波电容组成的滤波电路将脉动直流变为平滑的直流电源供给“桥式功放电路”。由于滤波电容器的电容量达到数万微法，直接合闸，充电电流很大，可能造成总电源开关跳闸。故在装置中增加预合闸回路。先经小电流向滤波电容充电，待电容充电电流较小时再合闸，无较大的启动冲击电流。当分闸后，滤波电容上的储存的电荷通过放电电阻缓慢地释放。在本装置使用时，风扇启动、预合闸、合闸过程全部自动完成，不需要逐步操作（按动控制箱的“启动”按钮即可）。
整个装置保护回路是由“快速过流保护”部分控制“桥式放大电路”的直流工作电源，当发生故障时快速切断工作电源，保护后级回路。
“桥式功放电路”的输出端（OUT1、OUT2、OUT3、中心点）同中间升压变压器的低压端相连，中间升压变压器的高压端同试验回路相连。在试验回路与中间升压变压器中不会造成开路状况，且始终存在一个能量释放通道。由此可见，无论变频电源内部故障或外部电源突然停电，被试变压器或谐振回路并没有切断，与传统试验变压器完全不同，不存在电流强制过零，不会产生过电压。