发电机交流耐压串联谐振仪-中试控股

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发电机交流耐压串联谐振仪

时间：2022-11-21

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：发电机交流耐压串联谐振仪

ZSBP-500KVA/200KV变频串联谐振耐压试验装置 | 参考标准：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

简易读懂：变频串联谐振耐压试验装置可以做什么?
变频串联谐振成套耐压试验装置适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验，主要针对电力电缆、变压器、断路器/开关、开关柜、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、支柱绝缘子、电抗器、母线、隔离开关、输电线路、发电机、电动机、熔断器、电容器、隔离开关、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统的交流耐压试验。

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变频串联谐振耐压试验装置组成部分：变频电源主机、激励变压器、电抗器、电容分压器、补偿电容器、测试附件组成。适用电压等级：6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV，也可以定制不同的电压等级规格。

如何选择合适的变频串联谐振耐压试验装置？
为了选对规格，请提供以下技术参数
1、电力变压器：电压等级，大容量，试验性质（中性点耐压或全绝缘耐压）单相对地电容量；
2、电力电缆：电压等级，大长度，截面积；
3、发电机、电动机：电压等级（出口电压或称工作电压），试验电压（耐压值）单相对地电容量范围（如0.2-0.55uF等）；
4、开关、绝缘子、PT、CT、绝缘工器具、母线：电压等级（或称工作电压）；试验电压（耐压值）；
5、CVT效验：电压等级或称工作电压，试验电压（耐压值）电容量范围（如0.005-0.02uF）。

ZSBP-270KVA/270KV变频串联谐振耐压试验装置
一、介绍
1、执行标准：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018《电力设备专用测试仪高压谐振试验装置》
2、作用：对被测试品做承受过电压预防交流试验和交接交流试验
3、可以完成交流被测试品：电力电缆、变压器、断路器/开关、开关柜、隔离开关、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、支柱绝缘子、电抗器、母线、隔离开关、输电线路、发电机、电动机、熔断器、电容器、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统等各种被试品的预防交流试验和交接交流耐压试验
4、电源：采用220V及380V两种
5、操作模式：全自动、半自动、手动
6、元器件（纯进口）：功率器件：德国英飞凌，模块：日本富士IGBT，芯片：英特尔等
二、参数
变频串联谐振耐压试验装置采用了调节电源的频率的方式使得电抗器与被试电容器实现谐振，在被试品上获得高电压大电流，是当前高电压试验的一种新的方法和潮流，在国内外已经得到广泛的应用。
采用了专用的SPWM数字式波形发生芯片，频率分辨率16位，在20~300Hz时频率细度可达0.1Hz；采用了正交非同步固定式载波调制方式，确保在整个频率区间内输出波形良好；功率部分采用了先进的IPM模块，在小重量下确保仪器稳定和安全。
1、输入:电压220V或者380V ±10%
2、频率：45/65Hz
3、输出电压：0-250V
4、输出波形：正弦波
5、频率调节范围：30-300Hz
6、频率分辨率：0.01Hz
7、频率稳定度：0.1%
8、频率步进值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz
9、电压分辨率：0.1kV
10、电压测量精度：1.5%
11、电压步进值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%
12、运行连续工作时间：60分钟
三、功能
1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。
2、装置具有多种工作模式，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。
3、工作模式为：全自动模式、半自动模式、手动模式、
4、存储，存入的数据编号是数字，方便的帮助用户识别和查找。
5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，同时液晶大屏幕显示测频和试验频率一致，方便使用者直观了解是否找到谐振点。
6、采用了ARM平台技术，可以方便的根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交换界面更为人性化。
7、技术特点归纳：先进的数字、功率技术；功率器件全部采用的德国英飞凌，日本富士的IGBT智能模块，芯片全部采用英特尔的原装器件等
8、波形为脉宽电压调节的方波。
9、内部由ARM控制，操作功能得到优化,操作简单。
10、自动扫频，寻找谐振点.频率范围30-300Hz,可设置扫频范围，扫频耗时40秒钟(全频扫)，频率分辨率0.01Hz。
11、自动试验，用户可设置试验程序，试验程序分为5段，系统自动按设置的程序完成试验过程。
12、耐压时自动跟踪电压，电压正常波动时自动调整电压到目标电压，异常波动时提示用户电压异常波动，由用户根据试验情况进行操作。
13、实时显示试验状态，用户可根据试验状态进行相应操作。
14、强大的保护功能：过流保护，过压保护和闪络保护，过热保护，高压异常保护，软/硬件同时保护，确保安全。
15、试验数据保存，可即时打印试验数据，也可将数据保存以备下次打印。
16、数据查询功能,根据试验日期查询以往的试验数据。

ZSBP-500KVA/200KV变频串联谐振耐压试验装置：就是做耐压试验的设备，它是为了满足大容量的被试品要求而研发的设备。它是一套组合设备，为了耐压试验能顺利准确地进行，针对不同被试品，串联谐振装置的组件是不同的。所以请务必准确选型，技术部为您量身制定选型方案。

中试控股ZSBP-500KVA/200KV变频串联谐振耐压试验装置产品适用性好，实用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企业以及电力工作者信赖的好伙伴。

中试控股践行“精细制造，深耕技术”产出ZSBP-500KVA/200KV变频串联谐振耐压试验装置优质产品能够在市场中赢得用户信赖,树立中试控股新形象打下了坚实的根底。

中试控股高压试验设备变频串联谐振介绍

变频串联谐振仪器优点：

1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的 1/Q。
2、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振励磁电源只需试验容量的 1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的 1/10-1/30。
3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。
4、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的 1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的隐患。
5、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢复过电压。

串联谐振的产生原理：

谐振是由 R、L、C 元件组成的电路在一定条件下发生的一种特殊现象。首先，我们来分析 R、L、C 串联电路发生谐振的条件和谐振时电路的特性。图 1 所示 R、L、C 串联电路，在正弦电压 U 作用下，其复阻抗：Z = R + j ωL | 1 ωC = R + j XL | XC = R + jX 式中电抗 X＝XL—Xc 是角频率ω的函数，X 随ω变化的情况如图 2 所示。当ω从零开始向∞变化时，X 从﹣∞向﹢∞变化，在ω＜ω0 时、X＜0，电路为容性；在ω＞ω0时，X＞0，电路为感性；在ω＝ ω0时图 1 图 2 Χ(ω0) = ω0L | 1 ω0C = 0 （式 1） 8 此时电路阻抗 Z(ω0)＝R 为纯电阻。电压和电流同相，我们将电路此时的工作状态称为谐振。由于这种谐振发生在 R、L、C 串联电路中，所以又称为串联谐振。式 1 就是串联电路发生谐振的条件。由此式可求得谐振角频率ω0如下：ω0 = 1 LC 谐振频率为 f0 = 1 2π LC 由此可知，串联电路的谐振频率是由电路自身参数 L、C 决定的．与外部条件无关，故又称电路的固有频率。当电源频率一定时，可以调节电路参数 L 或 C，使电路固有频率与电源频率一致而发生谐振；在电路参数一定时，可以改变电源频率使之与电路固有频率一致而发生谐振。

串联谐振的品质因数：

串联电路谐振时，其电抗 X(ω0)＝0，所以电路的复阻抗 Z ω0 = R 呈现为一个纯电阻，而且阻抗为最小值。谐振时，虽然电抗 X＝ XL—Xc=0，但感抗与容抗均不为零，只是二者相等。我们称谐振时的感抗或容抗为串联谐振电路的特性阻抗，记为ρ，即 ρ = ω0L = 1 ω0C = 1 LC | L = L C ρ的单位为欧姆，它是一个由电路参数 L、C 决定的量，与频率无关。工程上常用特性阻抗与 9 并称此比值为串联电路的品质因数，用 Q 表示，即 Q = ρ R = ω0L R = 1 ω0CR = 1 R L C 品质因数又称共振系数，有时简称为 Q 值。它是由电路参数 R、 L、C 共同决定的一个无量纲的量。

串联谐振时的电压关系：

谐振时各元件的电压分别为 URO = RI O = US ULO = jω0LIO = jω0L U s R = jQUs UCO = j 1 ω0C o =| j 1 ω0C US R =| jQUS 即谐振时电感电压和电容电压有效值相等，均为外施电压的 Q 倍，但电感电压超前外施电压 90°，电容电压滞后外施电压 90°，总的电抗电压为 0。在电路 Q 值较高时，电感电压和电容电压的数值都将远大于外施电压的值，所以串联谐振又称电压谐振。常见的试品如变压器、GIS 系统、SF6 断路器、电流互感器、电力电缆、套管等均为容性，系统配备的电抗器为感性，试验时先通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振，再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。由于回路的谐振，变频电源较小的输出电压就可在试品上产生较高的试验电压。在实际现场应用中试品上的高压电压和低压电压遵循以下公式：U 试 = QU 激其中：U 试为高压谐振试验电压，Q 为系统串联谐振的品质因数， U 激为激励变压器输出电压。10 例如：假设系统串联谐振的品质因数 Q 为 30，激励变压器选择 16kV 的抽头，激励变压器额定输入电压为 400V，如果激励变压器输入电压为 100V 时，高压电压计算步骤如下：①计算激励变压器变比激励变压器变比 N=激励变压器所选抽头电压/输入额定电压即：N=16kV/400V=16000/400=40 ②计算激励变压器输出电压激励变压器输出电压=激励变压器输入电压*激励变压器变比即：U 激=100V*40=4kV ③计算高压谐振试验电压高压谐振试验电压=激励变压器输出电压*系统品质因数即：U 试=4kV*30=120kV 故系统最终的高压谐振试验电压为 120kV。随着如今电力工业的发展，设备电压等级越来越高，在电力预防性或是交接试验中，试验设备的电压等级相应也越高。在众多试验设备中，串联谐振使用愈加广泛。在高电压等级串联谐振中，常会见到谐振生产商配给用户的绝缘底座，那么在试验过程中，绝缘底座起到什么作用呢？