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由于现有绝缘设计理论的局限、不利自然环境的侵蚀、工作电压的长期作用、过电压的短时冲击、电介质绝缘性能的不均衡等,高压电气设备的绝缘在现场能否满足设计要求,安全可靠地运行,需要严格地绝缘试验验证。对于运行数量最多的10kV设备,一般设备运行现场不具备试验条件,拆卸并运输到试验站试验的试验周期长、费用高,限制了这类设备的绝缘预防性试验的有效进行。本文在了解工频耐压试验国家标准的基础上,提出了基于PIC18F4520单片机控制,双电源供电的便携式工频耐压试验系统。供电电源为AC220V/50Hz或DC12V,即在具有AC220V/50Hz电源的场合,采用该电源供电;在不具有AC220V/50Hz电源的场合,采用DC12V电源供电。其主要工作如下:(1)文中以单片机PIC18F4520为测量、控制和保护中心,开展了便携式工频试验系统结构设计。包括供电源电压、电流测量,试验电压、电流测量;试验启停控制、供电电源转换控制、升降压控制和耐压时间控制;保护环节包括蓄电池过欠压保护、热保护,包括试验过程中的过流保护等;采用DC-DC高频升压和PWM技术实现了逆变电源DC12V转换成AC220V/50Hz工作。最后AC220V/50Hz经调压器后端接入混合有源滤波器,到试验变压器升压施加在试品上考核试品绝缘能力。(2)本文对便携式工频试验系统的测量、控制、显示系统以及电源回路、滤波电路等硬件电路进行了具体的电路设计与参数计算。测量电路主要依靠电压、电流互感器、分压器、分流器采样电压和回路电路信号,得到单片机能接受的电压信号进行测量。调压控制主要依靠单片机CCP模块与电机驱动信号放大电路实现调压工作。电源电路中DC-DC高频升压选用SG3525脉宽调制芯片实现高频PWM输出,后级DC-AC逆变使用单片机来完成SPWM波输出,输出电压经PI算法完成反馈,经混合有源滤波器滤波后满足试验电压波形需求。(3)系统程序设计以MPLAB IDE作为设计平台,对系统进行流程化设计,采用C语言编程,完成整个便携式工频试验系统程序设计。(4)针对设计的硬件电路进行建模仿真,并对其逆变电源系统功能进行调试,输入DC12V,输出220V/50Hz工频单相交流电压。调试结果如下:输出电压范围为5V220?;对滤波器参数进行调试,使输出电压波形总谐波含量为0.3%以下。