中试控股技术研究院鲁工为您讲解：调感式串联谐振试验装置（电力院）

ZSBP-540kVA/270kV变频谐振试验装置

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数据查询功能,根据试验日期查询以往的试验数据。

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
串谐计算
为了用户更好更快的完成试验，多用计算公式可以节约时间和少带设备
注意事项及常见问题
1、高压试验请注意安全，严格按照高压试验的规范来操作。检查/修改试验接线时，请先关闭本系统，并切断电源。
2、串联谐振系统支持的最高电压为800Kv，实际能够升到的高压由激励变压器决定，请根据试验电压调换合适的激励变压器。
3、如果开机后发现变压器发出非正常声音，请立即关闭本系统并切断电源，检查变压器接线是否正确。
4、正常“停机”采用逐步降压停机的方式，保护停机直接快速停机，遇到紧急情况可以直接断开空开直接关机。
5、如果自动扫频失败，请检查接线或重设扫频范围。
6、本系统试验电压为峰值采样（国标要求），如果系统显示的高压跟万用表显示的高压差别大，请检查“试验参数”中的“分压变比”是否正确填写。
常见故障排除
通用注意事项
1.本试验设备应由高压试验专业人员使用，使用前应仔细阅读使用说明书，并经反复操作训练。
2.操作人员应不少于2人。使用时应严格遵守本单位有关高压试验的安全作业规程。
3.为了保证试验的安全正确，除必须熟悉本产品说明书外，还必须严格按国家有关标准和规程进行试验操作。
4.各联接线不能接错，否则可导致试验装置损坏
5.本装置使用时，输出的是高电压或超高电压，必须可靠接地，注意操作安全。
常见故障原因及排除
1.自动调谐不能完成，找不到谐振点：
现象：
调谐完成后仪器提示高压异常
原因：
回路接地不好，试验回路接线错误，装置某一仪器开路，高压测量线短路或者开路，高压测量红黑线头插反
排除方法：
1）检查接地装置可靠，接地连接线是否有断开点；
2）检查励磁变压器的高低压线圈的通断；
3）检查每一只电抗器的通断；
4）检查分压器的信号线的通断；
5）检查分压器的高低压电容臂的通断；
6）装置自身升压时没有谐振点，还需要检查补偿电容器的通断；
如果所有部件正常，依然没有谐振点，请和厂家联系，不可拆卸仪器！
3 不能升压到试验电压
现象：
1）；改换激励电压到较高的电压接头
2）被试品部分有避雷器没有打开连线
3）谐振点没有找准，偏谐；
原因：
1）电抗器与试品电容量不匹配，没有准确找到谐振点；
2）试品损耗较高，系统Q值太低；
3）励磁变压器高压输出电压较低；
4）高压连接线过长或没有采用高压防晕线
排除方法：
1）将补偿电容器并接入试验回路，加大回路电容量；
2）尽可能将多只电抗器串联，提高回路电感量；
3）提高励磁变压器的输出电压；
4）干燥处理被试品，提高被试品的绝缘强度，减少回路的有功损耗；
5） 一般在设备较高电压输出时，采用高压防晕线，或将普通高压输出线改为较短的连线，一般不超过5米。

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

一、串联电路和并联电路的定义

1.中试控股详细讲解路中的各元件是逐个顺次连接来的，则电路为串联电路。

特点是：流过一个元件的电流同时也流过另一个。在串联电路中，由于电流的路径只有一条，所以，从电源正极流出的电流将依次逐个流过各个用电器，***回到电源负极。因此在串联电路中，如果有一个用电器损坏或某一处断开，整个电路将变成断路，电路就会无电流，所有用电器都将停止工作，所以在串联电路中，各个用电器互相牵连，要么全工作，要么全部停止工作。

2.元件“首首相接，尾尾相连”并列地连在电源之间，则电路就是并联电路。

特点是：干路的电流在分支处分成几部分，分别流过几个支路中的各个元件。在并联电路中，从电源正极流出的电流在分支处要分为几路，每一路都有电流流过，因此即使某一支路断开，但另一支路仍会与干路构成通路。由此可见，在并联电路中，各个支路之间互不牵连。

二、实例分析串联电路和并联电路的特点

1.串联电路  用电器各元件逐个顺次连接起来，接入电路就组成了串联电路。我们常见的装饰用的“满天星”小彩灯，常常就是串联的。串联电路有以下一些特点：　　⑴电路连接特点：串联的整个电路是一个回路，各用电器依次相连，没有“分支点”。　　⑵用电器工作特点：各用电器相互影响，电路中一个用电器不工作，其余的用电器就无法工作。　　⑶开关控制特点：串联电路中的开关控制整个电路，开关位置变了，对电路的控制作用没有影响。即串联电路中开关的控制作用与其在电路中的位置无关。

2.并联电路  用电器各元件并列连接在电路的两点间，就组成了并联电路。家庭中的电灯、电风扇、电冰箱、电视机等用电器都是并联在电路中的。并联电路有以下特点：　　⑴电路连接特点：并联电路由干路和若干条支路组成，有“分支点”。每条支路各自和干路形成回路，有几条支路，就有几个回路。　　⑵用电器工作特点：并联电路中，一条支路中的用电器若不工作，其他支路的用电器仍能工作。　　⑶开关控制特点：并联电路中，干路开关的作用与支路开关的作用不同。干路开关起着总开关的作用，控制整个电路。而支路开关只控制它所在的那条支路。

三、中试控股详细讲解串联电路和并联电路产生谐振的条件

1.串联谐振  电阻、电容、电感串联电路中，出现电源、电压、电流同相位现象，叫做串联谐振，其特点是：电路呈纯电阻性，电源、电压和电流同相位，电抗X等于0，阻抗Z等于电阻R，此时电路的阻抗最小，电流***，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。

串联谐振就是电源和LC回路串联，当满足XL=XC时，LC等值阻抗几乎为零，电源输出电流极大，所以又称为“电流谐振”。

2.并联谐振  压与原电压叠加，并联谐振：在电阻、电容、电感并联电路中，出现电路端电压和总电流同相位的现象，叫做并联谐振，其特点是：并联谐振是一种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率，谐振时，电路的总电流最小，而支路电流往往大于电路中的总电流，因此，并联谐振也叫电流谐振。

并联谐振就是电源和LC回路并联，当满足XL=XC时，电源输出电流几乎为零，LC上的电压极高，所以又称为“电压谐振”。

四、串联谐振和并联谐振的电流现象

1.发生串联谐振时，电路中电流***。

2.发生并联谐振时，电路中电流最小。

（1）风扇不能启动：

a、 急停、故障保护、失谐保护后，没有按“故障复位”；

b、 内部温度过高，功率元件热保护；

排除方法：关断仪器电源，将仪器静置30分钟左右，重新开启电源，按仪器面板上的“复位”键，再启动仪器。

如果依然不能启动风扇，请和本司联系，不可拆卸仪器！

（2）自动调谐不能完成，找不到谐振点：

现象：

调谐曲线完全是一条直线，调谐完成后仪器提示没有谐振点

原因：

回路接地不好，试验回路接线错误，装置某一仪器开路

排除方法：

a、 检查接地装置***，接地连接线是否有断开点；

b、 检查励磁变压器的高低压线圈的通断；（低压绕组阻值;高压绕组阻值每个输出端对高压尾）

c、 检查每一只电抗器的通断；(每个绕组阻值)

d、 检查分压器的信号线的通断；（高、低压电容量）

e、 检查分压器的高低压电容臂的通断；（1孔对芯，2孔对外壳分别导通；1孔对2孔断开）

f、 装置自身升压时没有谐振点，还需要检查补偿电容器的通断；

如果所有部件正常，依然没有谐振点，请和本司联系，不可拆卸仪器！

（3）不能升压到试验电压

现象：

a、 调谐曲线是一条直线，有较低的尖峰；

b、 试验时一次电压较高，高压却较低，甚至在没有升到试验电压时，一次电压已经到达额定电压，回路自动降压；

原因：

a、 电抗器与试品电容量不匹配，没有准确找到谐振点；

b、 试品损耗较高，系统Q值太低；

c、 励磁变压器高压输出电压较低；

d、 高压连接线过长或没有采用高压放晕线

排除方法：

a、 将补偿电容器并接入试验回路，加大回路电容量；

b、 尽可能将多只电抗器串联，提高回路电感量；

c、 提高励磁变压器的输出电压；

d、 干燥处理被试品，提高被试品的绝缘强度，减少回路的有功损耗；

e、 一般在设备较高电压输出时，采用高压放晕线，或将普通高压输出线改为较短的连线，一般不超过5米。

如果全部处理完后，依然不能解决问题，请和本司联系，不可拆卸仪器！

中试控股详细讲解发电机交流耐压试验装置有串联谐振和并联谐振两种方式，这两种方式取用电源容量的补偿效果基本相同，达到全补偿后，输入容量都可降为试验输出容量的1/Q以下。

4.1串联谐振

串联谐振电路原理见图1，向量图见图2。

图1 串联谐振回路原理图

L——可调电抗器的电感量             CX——被试品电容量

R——可调电抗器的有功损耗与被试品介损等及回路综合损耗归算的等效串联电阻。

图2 R、L、C串联电路向量图

中试控股详细讲解串联电路的谐振特性曲线见图3，图1电路中的激励电压

调节串联电路中可调电抗器的电感量，令其在工频f下的感抗XL全等于负载电容的容抗XCX，此时即实现了完全谐振，电抗的电感量为谐振点电感量L，向量图见图2，谐振特性曲线见图3。电路全谐振时，

图3 串联谐振特性曲线

(4)式中负载电容CX基本为常量，调节L使其达到全谐振L0时，调节IX，实际是调节（3）式中的UJ，当达到要求的UC值时，即开始耐压试验。

完全串联谐振下，电源仅提供UJ建立IX，提供的COSΦ=1的激励功率PJ=UJIX克服电路中等效的综合有功损耗IX2R，激发并维持稳定的谐振。串联谐振是电压补偿或低电压激励的谐振。

谐振电路综合品质因数Q也称谐振电路补偿效率：

式中：被试品CX耐压时需要提供的功率，其中的很大部是无功功率分量。耐压中试品闪络或击穿后的短路电流IK将下降为短路前试验电流IX的1/Q以下：