中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆打耐压试验设备110KV

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
2、功能描述
变频电源有如下几个显著的特点：
? 波形为脉宽电压调节的方波。
? 内部由ARM控制，操作功能得到优化,操作简单。
? 自动扫频，寻找谐振点.频率范围30-300Hz,可设置扫频范围，扫频最大耗时40秒钟(全频扫)， 频率分辨率0.01Hz。
? 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。
? 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。
? 实时显示试验状态，用户可根据试验状态进行相应操作。
? 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。

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

2、调频式电缆谐振耐压。通过改变测试电源的输出频率。电路中电感固定的电抗器可以与测试产品产生共振，满足测试要求。

3、电缆与谐振串联法。当试验变压器的电流满足试验要求，电压达不到试验电压时，电抗器与试验件串联测试。当回路处于谐振状态时，变压器Q倍的输出电压（Q是电路质量因数）可在试验件上产生。电源所提供的功率仅是回路中消耗的有功功率。

4、电缆与谐振并联法。当测试电压互感器和电流主要测试要求得到满足。使用与测试参数的反并联电连接满足以使谐振电路的测试要求，当感应电流补偿试验反应器的电容性电流。

以上就是串联谐振电缆交流耐压试验的三种方法。串联谐振式逆变器和并联谐振式逆变器的直流侧分别是电压源和电流源。因此,也称为电压型逆变器介一一和电流型逆变器、,两者之存在着对偶性。下面对两者应用过程中的主要差别进行比较分析。串联谐振式逆变器短路保护较为困难,并联谐振不易进行开路保护。

串联谐振式逆变器采用电压源供电,在输入端并接有大的滤波电容,在逆变器发生短路故障时,由于电容器上电压不能突变,瞬时放电电流将会很大,极易造成功率管的过流损坏,此时必在功率器件的允许短路时间内采取保护措施,可以通过研制合理有效的保护电路予以克服。相反,并联谐振式逆变器采用电流源供电,逆变器输入端末端串接有一大滤波电感,在逆变器发生短路故障时,短路电流的上升将会受到此滤波电感的抑制,功率器件的短路保护就相对比较容易实现。但是,为了能使电感上的能量及时释放,必须时刻保持电感通路,当逆变器负载开路时,就会在电感上感生很大的电动势,并加在开关管上,极易造成开关管的过压击穿,负载开路保护相对困难。

  并联谐振逆变器工作时,开关管承受反压较大,串联谐振逆变器无此现象。由于并联谐振逆变器采用电流源供电,逆变器输出电流近似矩形波,输出电压为正弦波,因此各开关管必须承受半个周期的反向电压,且反向电源的峰值很大。由于自关断开关器件承受反压的能力很低,因此应用中就需要给每个桥臂的主开关管串接同等容量的快恢复二极管,而大容量的快恢复二极管JG很贵且不易购买。同时开关管内部有寄生的反并联二极管,在器件受反压作用时,该二极管可能会引起较大的环流损坏器件。串联逆变器采用恒压源供电,负载为,和的串联,其输出电压为矩形波,电流为近似正弦波,开关管受的反压很小,其大小仅仅是开关管反并联二极管的导通压降,非常小。串联谐振逆变器的起动较为简单,并联谐振逆变器起动困难。串联逆变器既能自激工作,也能他激工作。我们可以利用这一点设计他激转自激电路,容易的解决电路的起动问题。对于应用于淬火等需要频繁起停的场合,这一点上串联逆变器有应用优势。而并联逆变器起动前需对直流滤波大电感预充电,以保证其为电流源,且其只能工作于自激状态,当驱动信号频率不等于负载固有谐振频率时,系统就起动不起来,因此并联逆变器起动之前必须测定负载的固有谐振频率。

  超音须串联谐振感应加热电派的研究串联谐振逆变器必须遵循先关断后开通原则,并联谐振逆变器须保证先开通再关断。由于串联逆变器由电压源供电,在换流过程中为避免逆变器同一桥臂上下开关管直通造成电压源短路,必须确保这两开关管一个先关断另一个再开通,即必须保证两互补驱动信号有一定的死区时间存在。此时电路的杂散电感上的感生电势可能对器件构成威胁,因此要有吸收电路对主开关器件进行保护。并联逆变器由电流源供电,换流时为了避免直流滤波电感上产生大的感生电势,必须保证电流连续,即换流时要遵循先开通后关断的原则,保证重叠时间的存在。重叠时间内,虽然逆变器桥臂直通,但由于比较大能够限制电流上升率,不会造成直流电源短路,但换流过长会使系统效率降低,因此重叠时间不可过长,并联逆变器要求负载尽量靠近源端,串联谐振无苛刻的槽路布线要求。

  由于串联谐振逆变器输出电压高,电流小,对槽路布局要求较低,感应加热线圈与逆变电源的距离远时对输出功率的影响很小,当采用同轴电缆或将来回线绞接在一起铺设时影响则几乎可以不计。并联逆变器则由于电压低,电流大而对槽路布线要求很高。感应加热线圈与逆变电源尤其是谐振电容器的距离应尽量靠近,否则两者之间的引线的分布电感会改变负载电路的结构,使逆变器工作受到很大影响。

  综合以上几点的对比情况,在需要频繁起停,适合复杂工况的超音频感应加热应用中,选择串联逆变器结构更为合适。同时,为了改善开关状态,防止开通时有过大的尖峰电流,实现开关管的,需要使负载工作于感性状态,即开关频率略大于谐振频率。现场电缆测试装置根据串联谐振(也称为电缆交流耐压试验装置)原理。它们是模块化构建的，并特别为需求而设计现场测试。易于操作和坚固的反应堆具有串并联的可能性更多的单元可以优化系统的适应性到负载电容。传输和控制集装箱使世界范围内的海运成为可能和卡车。空运，特供外壳是可用的。用于测试集的安装现场，只需要一台普通的汽车起重机。

不同于其他现场测试技术，如0,1hz，直流或振荡波，谐振测试集产生a绝缘的电压应力类似于操作条件。这给了测试结果更多的证据和是目前首选的现场测试方法。