中试控股技术研究院鲁工为您讲解：110KV串联谐振交流测试仪

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

变频串联谐振试验装置容量上选择按照规程要求，确定最高试验电压。电容量的选择(uf)。根据被试品最大电容量确定，装置最大容量：P=UI×1.25 (kVA) 。

谐振容量选择参考标准：

试验电流： I=2πfCU×10-3 (A) 频率的选择(HZ)

1、发电机―――50HZ，取 50HZ

2、变压器―――45~65HZ，取 50HZ

3、GIS、开关、母线―――30~300HZ，取 45HZ

4、电力电缆：30~300HZ，取 35HZ 电压的选择(kV)

整个试验装置单件重量很轻，最大不超过65kg，便于现场使用。 变频串联谐振试验装置主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。

串联谐振试验装置具有较宽的适用范围，既能满足电压、小电流的设备试验，又能满足低电压的交流耐压要求，其技术参数我们一起来了解下。

串联谐振试验装置技术指标

输出电压波形畸变率：         <1.0％

允许连续工作时间：     额定条件下一次性工作 15 分钟。

装置自身品质因数：     Q>50

电缆和发电机试验时满负荷下品质因数：         Q>30（与负载相关）

主变压器和线路试验满负荷时品质因数：         Q>30（与负载相关）

输入电源：     三相 380V 或单相 220V，当电源为 380V 时，可做 额定负载试验；当电源为 220V 时，只可做 1/2 负载试验。

频率调节范围：     20Hz～300Hz

系统测量精度：     1.5％

装置具有过压、过流、零位启动、闪络保护等保护功能    

变频串联谐振试验装置进行电缆耐压试验时，由于被试电缆的电容量较大,若在试验时试品击穿或发生高压弓|线对地放电,在电缆的接地端处,试验接地线和控制箱外壳等处, 可能会产生暂态过电压。

变频串联谐振试验装置已在控制箱和主要部件内, 采取多重暂态过电压保护措施,能保证设备的正常工作。此外,在试验接地线布置方面还应注意采取下列保护措施:

1.试验设备(谐振电抗器、分压器、 励磁变压器等)应尽量靠近被试电缆头,减少试验接地线的长度,即减少接地线的电感量。

2.采用专配的一点接地式试验接地线组。特别注意试验接地线应尽可能的短,不要任意延长接地线长度。

3.试验时操作人员除接触调谐、调压绝缘旋钮外不要触及控制箱金属外壳,否则在高压侧击穿或放电时, 可能有轻微的刺痛感。有条件时, 建议操作人员站在橡胶绝缘垫上工作。

4.试验变压器有800V、1000V、 1500V 三个端子,当系统所需高压小于15kV时选用800V端子,当系统所需高压大于15kV小于60kV时选用1000V端子，当系统所需高压大于60kV时选用1500V端子。 近年来随着我国电力建设的迅速发展，电网结 构和系统容量不断扩大，许多地区特别是经济较发 达地区的系统短路电流水平已经直逼甚至超过国家 有关电力规程所规定的允许范围。如有资料计算表 明，三峡电站可能的最大短路电流周期分量高达 300 kA，一些大型发电厂出口或厂站高压变电站 出口的最大短路电流也高达100～200 kA。

目前国际上只能制造最大遮断电流100 kA的GIS断路器， 我国尚无此类断路器生产能力。可以采用分层、分 区甚至解列运行，或者串联普通电抗器等措施限制 系统短路电流，但这些常规限流措施一般都受系统 网架结构、运行方式、安全稳定性等因素的制约， 限流效果有限，且存在负面影响(如降低系统正常 运行时的供电可靠性与运行灵活性、存在压降损耗和操作过电压隐患等)。因此，研发新型限流技术与 装置，确保电力系统正常运行时尽量减小或消除不 利影响，发生短路故障时能够有效抑制系统短路容量(短路电流)，从而减轻断路器等系统电气设备的 负担，提高其工作可靠性和使用寿命，进而提高电 力系统运行安全可靠性，已成为当前电力系统及进 一步发展中急需解决的迫切问题。

 早在上世纪70年代，国际上就有人提出了“短 路限流器”方案；美国电力科学研究院EPRI (Electric Power Research Institute)曾在上世纪90年代初组织专家组对配电网络的各种限流技术进行 了专门的调研，认为应用电力电子技术发展固态限流器(是较现实的技术途径，并给出一种建议的基于GTO 的固态限流器实现方案。在EpRI调研报告的推动下，全球兴起了研究短路电流限流技术、特别是应 用电力电子器件研发固态限流器的热潮，出现了串 联谐振式(简称串谐式，下同)限流器、带固定串补及可控串补功能的谐振式限流器以及其他类型的固态限流器。这些故障限流器各有特点， 本文仅对串谐式限流器及其在系统发生短路时的运 行工况进行较为深入的仿真研究。