中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变频串联谐振试验设备(220kV)

ZSBP-540kVA/270kV变频谐振试验装置

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参考标准：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

变频谐振试验装置：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。

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。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

技术参数及功能描述
1、技术参数
? 输入电源:
电压： 380/220V±10%
频率： 45/65Hz
? 输出电压：0-500V；
? 输出波形：正弦波
? 频率调节范围：30-300Hz
? 频率分辨率：0.01Hz
? 频率稳定度：0.1%
? 频率步进值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz
? 电压分辨率：0.1kV
? 电压测量精度：1.5%
? 电压步进值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%
? 运行连续工作时间：60分钟
供货清单一览表             
序号 设备名称 型号规格 单位 数量
1 变频电源 25kW 台 1
2 励磁变压器 12.5kVA 台 2
3 高压电抗器 90kVA/45kV 台 6
4 电容分压器 270/0.001 台 1
5 电容器 60KV 台 1
6 附件箱 含测试线一套 套 1
激励变压器接线用法：
用于10kV电缆的耐压装置，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压低一些的电压端，比如接线找1-2kV的接线端子；
用于35kV电缆的耐压装置，35kV电缆的耐压，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压较高一点的电压端，比如接线找3-4kV的接线端子；
用于110kV电缆的耐压装置，110kV电缆的耐压，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，比如接线找4-6kV的接线端子；
激励变什么情况下用串联和并联，高电压小电流试验一般采用串联，比如变压器，开关，GIS等试验，激励变就要采用高电压的电压端子接线，这时激励变外部端子就要串联使用；低电压大电流试验一般采用并联，比如电缆，发电机等试验，激励变就要采用低电压的电压端子接线，这时激励变外部端子一般就要并联使用。
、注意事项
? 激励变使用时，高压尾X必须接地（实物已连接），成套设备的接地均需通过分压器接地端接地，再与试品的地网相连，保证一点接地。
? 激励变压器使用时可以串并联使用，联结方法见激励变压器面板提示。
? 使用时各根高压导线应拉直腾空（特别是高压硅胶线），以避免对地起晕。
? 请严格按照说明书规定的连线方式连接使用,否则将会对该设备造成损坏。
若线路接通后无法找到谐振点而不能升压，则很可能是回路没有接通，则应检查线路是否接通
手动/自动试验
1、手动试验
检查试验线路,确保线路无误后，合上电源开关。仪器显示如下图：
（1）按【手动试验】键进入试验参数设置.（见下图）包括以下参数：
试验电压设置
【参数设置】在设置参数过程中，每次设完当前参数按下小键盘上OK才能进入下一项设置（不是界面上确定键）
【试验电压】试验过程中要升到的目标电压值。
【耐压时间】试验过程中的耐压时间，时间到自动停机（最大99分钟）。
【分压变比】高压分压器的分压比（分压变比是根据当前分压器的实际变比值填入，注意不能填错，否则高压测量数据出错。）
【过压保护】试验过程中的最高电压，默认为目标电压1.1倍，用户可自己设置，但不能超过1.1倍。试验电压超过此设定值则保护停机
【过流保护】试验过程中的最大电流设定值，超过则保护停机
2、手动试验中手动调频手动升压；（1） 此时调节频率加和减寻找谐振点（寻找扫频过程中某一点的最高电压值，并且“测频”的频率值应与试验频率接近）谐振点找到后调节电压加和减开始升压。
（2）升到目标值后设备自动开始计时，此时设备会提示正在耐压，耐压时间由黑色变成红色倒计时。（见下图中耐压时间数字部分）
重点推荐使用---2.2 手动试验中自动调频手动升压(简称半自动试验) 
1.按下扫频键后40秒钟自动找到谐振点
2.找到谐振频率点之后提示：
3.此时有两种选择；按下手动升压后，就需要人来控制升压，点击调压+，- 键就可以达到你所需要的目标值；按下自动升压机器就会完成你所需要的目标值。
当升压到所需要的目标值后如下图：
4.升到目标值后设备自动开始计时，此时设备会提示正在耐压，耐压时间由黑色变成红色倒计时。（见下图中耐压时间数字部分）计时结束后控制箱会自动降压停机。

设备遵循标准     
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》   GB50150-2006
《水轮发电机组安装技术规范》               GB/T8564――2003
《高压谐振试验装置》                       DL/T 849.6—2004  
《电抗器》                                 GB10229.88
《电力设备预防性试验规程》                  DL/T596-1996
《耦合电容器和电容分压器》                  IEC358(1990)

为了防止电击，接地导体必须与地面相连。在与本产品输入或输出终端连接前，应确保本产品已正确接地。
注意所有终端的额定值：为了防止火灾或电击危险，请注意本产品的所有额定值和标记。在对本产品进行连接之前，请阅读本产品使用说明书，以便进一步了解有关额定值的信息。
在有可疑的故障时，请勿操作：如怀疑本产品有损坏，请本公司维修人员进行检查，切勿继续操作。
请勿在潮湿环境下操作
请勿在易爆环境中操作
保持产品表面清洁和干燥

电力工作者在工作中，如果想去对高压电力电缆、变电站、发电机等高压电力设备进行交流耐压试验，就需要用到串联谐振试验装置，现阶段我国的串联谐振试验装置根据被试验的设备的不同，需要进行不同的喜选择，那么现在的串联谐振一般分为哪几种呢？本文来为大家简单介绍。

        现在大家常用的串联谐振试验装置一般分为电缆交流耐压试验装置串联谐振、变电站串联谐振和发电机串联谐振这几种，不同的串联谐振试验装置，能做的试验是不一样的，同时根据被试品的电压等级的不同，也需要现在不同的串联谐振设备，本文就来对此进行简单的介绍。

        串联谐振试验装置该装置主要用于220kv 高压套管和隔离开关的交流耐压试验和220kv 主变压器的交流耐压试验。具有较广的适用范围，是国土、市、县级高压试验部门和电力安装、维修、试验单位理想的耐压设备。该装置主要由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。

        仪器的特点：

        1、所需的功率容量大大降低。串联谐振电源通过待测谐振电抗器和电容器的谐振产生高电压和大电流。在整个系统中，电源只需要提供系统中的有功功耗。因此，测试所需的功率仅为测试容量的1/Q。

        2、设备的重量和体积可以大大增加减少。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研究变压器，而且，谐振激磁电源只需进行试验数据容量的1/Q，使得信息系统结构重量和体积质量大大提高减少，一般为普通学生试验检测装置的1/10。

        3、改善输出电压波形。谐振电源是一种谐振滤波电路，可以改善输出电压波形的失真，获得良好的正弦波形，有效地防止样品的谐波峰值击穿。

        4、防止大短路电流烧坏故障点。在系列谐振状态下，当测试产品绝缘弱点被刺穿时，电路立即解通，电路电流迅速下降到正常测试电流的1/Q。当在在线振振或实验变压器模式下进行抗电压测试时，与短路电流和过压电流相比，过通电流会立即上升数十倍。因此，系列共振能有效地发现绝缘缺陷，且无大短路电流烧坏故障点的担忧。

        5、不会有恢复过电压。当样品发生故障时，由于失去谐振条件，高压立即消失，电弧立即熄灭，恢复电压的恢复过程非常长，因此很容易在再次达到闪络电压之前断开电源。该电压的恢复过程是一个能量积累的间歇振荡过程，是一个漫长的过程，不会出现恢复过电压。

        串联谐振一般分为电缆串联谐振、发电机串联谐振和变电站串联谐振，各有各的用处，大家在使用的时候，需要根据被试品的不同来进行选择。在电阻、电感及电容所组成的串联一个电路内，当容抗XC与感抗XL相等时，即XC=XL，电路中的电压u与电流i的相位进行相同，电路设计呈现一种电阻性，这种社会现象叫串联谐振。当电路结构发生问题串联形成谐振时电路的阻抗Z=√R^2 +（XC-XL）^2=R，电路中总阻抗影响最小，电流将达到这个最大值。

       系列共振测试设备分为调频和调谐。它通常由变频电源、激发变压器、电阻器和电容电压分频器组成。测试产品的电容性与电阻器成系列连接，分频器与测试产品平行，以测量测试产品上的共振电压并超压保护信号。

扩展资料

1、系列共振广泛应用于电力、冶金、石油、化工等行业，适合大容量、高压电容试验和预防性检测。便携式变频系列共振装置主要用于以下领域：16kv-500kv高压XLPE电缆交流耐压试验。

2、发电机交流耐压试验。

3、地理信息系统和SF6开关的交流耐压试验。

4、6kV-500kV变压器的工频交流耐压性能试验。

5、其它高压设备如母线、套管、变压器的交流耐压试验。在串联谐振耐压试验装置中，发电机的交流耐压试验需要工频电压。目前，先导控股公司国家标准将工频电压的频率定义为45 Hz ~ 65 Hz。但在很多测试场合，要求对发电机进行50hz±2hz的交流测试，发电机定子绕组对地电容比较大。目前国内大部分测试单位采用谐振变压器进行测试。但是谐振变压器本身比较重，不方便进行现场测试。中试控股电力针对这种情况，设计制造了一种发电机用调频电感调制串联谐振耐压装置。