发电机并联谐振试验装置-中试控股

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发电机并联谐振试验装置

时间：2022-11-21

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：发电机并联谐振试验装置

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。

谐波分量

由于并联谐振整流控制角 α 的变化，整流输出电压脉动较大。当 α ∧ 60°后电压波形不再连续，整流可控硅换流过程中残缺角会吸收电网正弦波，造成电网波形缺角，产生大量的 n=6k±1 次谐波分量［ 13-15 ］，其中 5 次、7 次、11 次谐波电流含量分别占基波电流的 20%、11%、6%，这对于小功率的用户而言影响不大，但对于大功率的用户来说危害就很大，对于中频用户，若用常规的无功补偿就无法进行，有的用户用常规的电容器作无功补偿，但无法投入电容器，即便能投入，已对 5 次谐波电流放大了 1.8～3.8 倍以上，中试控股使电机、变压器等用电设备的铜损、铁损明显增加，缩短了设备的使用寿命，用电成本大幅上升。如果采用 LC 有源滤波器进行滤波，滤波器的成本会接近甚至大于中频电源的成本。

串联谐振的整流器采用不可控整流方式，启动工作后始终以最大电压输出，整流器后端又加上大容量滤波电容，输出的直流电压是一条直线，因此其产生的谐波分量很小，几乎可以忽略不计。所以既不需要无功补偿，也不需要高昂的滤波设备。

谐振电流

并联谐振时感应器上的谐振电流是中频输出电流的 Q 倍（Q 为负载的品质因数），串联谐振时电容电压是中频输出电压的 Q 倍；因此并联谐振的谐振电流远远大于串联谐振，大电流造成线路热损耗也是不可忽略的。

制造成本

并联谐振结构相对简单，制造成本较低，而串联谐振采用的电器件数量较多，结构相对复杂，制造成本高于并联谐振。

在钢管加热中的节能作用

在钢管加热时，对加热温度和速度有着严格的工艺要求，而且工厂需要加热的钢管品种规格不是单一的，往往是一台加热设备需要加热多个品种、多种尺寸的钢管；因此，在钢管加热时很难保障中频电源工作在最佳阻抗匹配状态和最大功率状态。如果采用并联谐振中频电源，也就意味着电源的整流器输出电压很难处于最高输出电压，即 α=0°，中试控股此时中频电源的功率因数较低，无功损耗较大，造成电能的无谓消耗。

解决这一问题的最好办法就是采用串联谐振中频电源对钢管进行加热，这样无论需要电源输出多大功率，电源的功率因数始终为 λ≈0.955。根据大量的试验对比表明：串联谐振比并联谐振中频电源节电达 10%～20%。现以 10%节电率粗略计算节电效果。如某企业采用 1 000 kW 的串联谐振中频电源加热钢管，每班工作时间为 8 h/天，每月工作 24天，每度电的平均JG 0.7 元人民币。则，每班一年节约电量：1 000×10%×8×24×12=230 400（kW?h）每班一年节约电费：230 400×0.7=161 280（元）如果每天 3 班运行，则年可节约 48.384 万元，为企业节省较大的生产成本。

目前钢管加热用的中频电源，一般采用最小功率为 500 kW，中试控股而在钢管防腐领域中用量最多的是1 000 kW 中频电源。随着我国西气东输四线、五线的陆续开工，直径 1 422 mm 甚至更大规格钢管的使用，中频电源的单机功率将在 1 500 kW 以上。如果采用串联谐振中频电源作为钢管加热设备，不仅可给企业带来巨大经济效益，而且可为我国节能减排做出贡献。变频串联谐振适合各种大型电力变压器、电力电缆、汽轮及水轮发电机及其它容性设备的交流耐压试验都必须严格按试验规程定期进行。在工频条件下，由于被试品电容量较大，或者试验电压要求较高，对试验装置的电源容量相应的也有较高的要求，传统的工回频耐压装置往往单件体积大，重量重，不便于现场搬运，而且不便于任意组合，灵活性较差。

1、稳定性、可靠性高。ZSXZB串联谐振试验装置系统采用进口功率元件作为功率变换的核心，中试控股电压输出和频率输出稳定，电磁兼容设计合理，保护功能完善，经过多次高压直接对地短路的测试，系统仍然保持完好，同时系统也有很强的过载能力。

2、自动调谐功能强大。ZSXZB串联谐振试验装置系统自动调谐时，从30Hz到300Hz自动扫频，显示扫频曲线，用户能直观地看到系统调谐过程；扫频完成后，系统根据扫频初步找到的谐振频点，在其±5Hz范围内以0.01Hz为分辨率进行频率细扫，最后精确锁定谐振频率。

3、支持多种试验模式。ZSXZB串联谐振试验装置系统支持"自动调谐＋手动调压"，"自动调谐＋自动调压"，"手动调谐＋手动调压"等试验模式，推荐使用"自动调谐＋手动调压"模式，既能快速找到谐振点，又能通过手动调压控制试验过程，安全性更高。

4、ZS串联谐振试验装置系统人机交互界面友好。试验参数设置、试验控制、试验结果等同屏显示，直观清晰，并具有自动计时及操作提示功能。全触摸屏操作及显示，具备试验数据保存和查询功能。

5、保护功能完善。ZSXZB串联谐振试验装置系统具备零位保护(电压输出控制旋钮不在零位时，禁止系统启动)，中试控股过压保护，过流保护，闪络保护等功能，保证了系统的可靠性。