早期GIS組合電器和高壓電纜耐壓設備主要有(yǒu):(0.1Hz)、工頻調(diào)感升壓源等。其(qí)中直流倍壓電源、直流倍壓電源、低頻電源低頻電源不能用於(yú)GIS組(zǔ)合電器耐壓試驗,而在高壓電纜試驗中由於直流耐壓(yā)時試品上的電壓分布為電阻分(fèn)壓分布,而工頻交流耐壓時試品上電壓分布(bù)則是電容(róng)分壓(yā)分布,因此其效(xiào)果不能(néng)完全等效於交流耐壓(yā)試驗,有時甚至會(huì)損傷(shāng)被(bèi)試品;低頻電源也(yě)是存在和工頻電源(yuán)的等(děng)效性不好同樣的問題;而工頻調感升壓源在現場應用中諸多性能(néng)指標都嚴重受到影響。工頻調(diào)感升壓源是一個固定(dìng)的、頻率不可調的電(diàn)源(yuán)裝置,它由(yóu)一個感(gǎn)應調壓器或自耦調壓(yā)器對市電電源(yuán)實現電壓(yā)可調(diào)輸出,再由單相隔離(lí)變壓器作為勵磁電源輸出高壓(十幾kV到幾十kV)、大電流的電源,再通過諧振升壓到所需試驗電壓。由於該(gāi)設備頻(pín)率不可調,無功補償要依靠改變外配電抗器的方式,需要平滑調節諧振電抗器的電(diàn)感量方能滿足現場試驗要求;由於整套係統不能達到完全諧(xié)振諧振狀態,其Q值較小,使得調壓(yā)器和勵磁變也需要提供無(wú)功電源,造成調壓器和勵磁變複雜笨重,同樣諧振電抗器由於機械調鐵心間隙(xì)來調感使得電抗器更加笨重且可靠性不高從而(ér)不能滿足頻繁現場搬運(yùn)和長途運輸的要求。由於頻率不可調,導致其自身具有難以(yǐ)克服的缺(quē)點,如:①體積大,運輸相當不便,不適合現場工作;②調感式電(diàn)抗器機械調感部分易損壞可靠性低;③頻(pín)率不能調節,電(diàn)抗器電感量調節範(fàn)圍小,很難達到理想的諧振點;④設備(bèi)組裝、運輸、維護工作量大,工作(zuò)成本高,減小工作人員的勞動強度等要求難以實現。
隨著變頻技術的發展,使得高電壓、大電流的升壓裝置在現場應用成為(wéi)可能,變頻電源作為現場調壓調頻源,由於頻率可調(diào),可以不通過平滑調節諧振電抗器電感來實現或接近完全(quán)諧振,可以極大(dà)的(de)降低了諧振電抗器的重量和調壓源的重量,極大提高了整套設備(bèi)在現場(chǎng)應用的可靠性。目前現場大容量高(gāo)電壓等級的耐壓裝置基本都為變頻諧振升壓係統。傳統的定頻升壓係統(tǒng)主要應用於(yú)不用搬運的實驗室以及現場小容量的升壓係統(20kVA以下)。變(biàn)頻諧振升(shēng)壓係統按變頻源控製原(yuán)理(lǐ)分為PWM和推挽式線性放(fàng)大方式,前者主要(yào)應用於耐壓試驗,後者(zhě)應用於現場對抗幹擾要求較高的變壓器(qì)局放試驗中。變頻諧振升壓係統按諧(xié)振原理分為並聯諧振和(hé)串(chuàn)聯(lián)諧振兩種,前者用於被試品兩端絕緣(yuán)的(de)電(diàn)壓要求低(dī)的變壓(yā)器局放試驗場合(hé),後者用於設備的交流耐壓(yā)試驗。