中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变频串联谐振耐压仪(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

串联谐振试验装置并不便宜，低电压等级的需要一两万元一套，高电压等级的甚至需要四五万乃至七八上十万，因此在使用的过程中，需要格外注意，来提升设备的寿命，如果一般保养得当，设备可以用十年以上，可以完全将其价值体现出来。因此电力工作者在工作中，需要注意的方向有很多。

        首选，电力工作者在使用设备的过程中，一定要严格按照设备的正常使用方法来使用，需要正确的接线，同时设备使用过程中，需要根据被试验设备的电压等级来，不能测试超过设备本身电压等级的设备，这样不仅不能得出可靠的数据，而且还会对设备的寿命造成不利影响，容易造成设备损坏。

        其次，由于该设备体积比较大，重量也比较中，在移动的过程中，需要轻拿轻放，避免外力造成的损伤。设备由于内部有非常多的电子元器件，因此在平时存放的时候，需要找干燥的地点存放，避免设备受潮，如果设备受潮后需要放晾晒一段时间，再投入使用，这样能有效避免设备短路。

        串联谐振试验装置由于JG比较高，因此在使用和平时存放的过程中，需要注意的问题很多，只有注意到这些问题，才能有效的提高设备的使用寿命，让其物超所值。 变压器和高压开关在长期的使用过程中，不可避免会产生绝缘老化现象，为了检测其老化程度，或者变压器和高压开关出厂的时候需要检验其品质，都需要对其进行交流耐压试验，模拟高压环境来得出变压器和高压开关的绝缘耐压属性，进而判断其能否胜任工作，而现在一般都是使用变频串联谐振装置来进行相关的试验的，试验之前，非常重要的一个环节就是进行正确的接线工作，因此本文就简单介绍使用串联谐振装置进行变压器和高压开关的交流耐压试验接线方案。

      电力工作者在实际的检测工作中，需要根据不同的电压等级来分别接线，同时需要做好接地工作，本文主要以变频串联谐振装置为试验仪器，在试验前需要先熟读装置的说明书，熟悉操作方法然后进行试验。    在电力电缆、变压器、高压开关等电气设备的生产过程中，由于生产设备或者人为的因素，总会有一些电气设备出厂之时并不能严格达到出厂的标准，但是仅凭肉眼根本无法判断。如果这些问题电气设备流入市场甚至被安装到了电力输电设备上，会对输电安全造成严重的影响。

        因此在出厂之前利用技术手段来模拟实际的用电环境对这这些电缆进行交流耐压试验就必不可少了，而串联谐振设备就是主要针对电缆、变压器、高压开关等电气设备交流耐压制造，可以有效的检测出这些电气设备的交流耐压数据，及时剔除不合格的产品。

        那么串联谐振设备的组成和原理是什么样子的呢？

        串联谐振是指在电阻、电感和电容的串联电路中，电路两端电流和电压出现同相位现象，串联谐振条件是电压与电流同相，谐振频率为

        串联联谐振特点为总电阻抗值小，同时电源电压一定时，电流大，同时电路呈电阻性，电容或电感上的电压可能高于电源上的电压。

        而串联谐振设备正是利用了这一特点，串联谐振设备一般由变频电源、高压电抗器、激励变压器、电容分压器及若干连接线、支架等附件组成。

        利用调谐电感与负荷电容使之产生工频串联谐振，以获得工频试验电压的设备由变频电源、励磁变压器、电抗器、补偿电容及分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式；分压器并联在被试品上，用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号；调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路，提供串联谐振的激励功率。