中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变频谐振交流测试仪（计量院）

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
额定电压：270kV
被试品的：
22kV---满足10kV电缆交流耐压试验；
35kV---满足10kV变压器交流耐压试验；
42kV---满足10kV开关等交流耐压试验；
52kV---满足35kV电缆交流耐压试验；
72kV---满足35kV变压器交流耐压试验；
95kV---满足35kV开关交流耐压试验；
160kV---满足110kV变压器交流耐压试验；
184kV---满足110kV开关交流耐压试验；
2．输出电压波形畸变率：<1.0％
3.允许连续工作时间：额定条件下一次性工作60分钟，
4．装置自身品质因数：Q>50
5．火力发电机试验时满负荷下品质因数：Q>10（与负载相关）
6.  水力发电机试验时满负荷下品质因数：Q>10（与负载相关）
7．电缆试验时满负荷下品质因数：Q>30（与负载相关）
8．主变压器试验满负荷时品质因数：Q>30（与负载相关）
9. GIS，开关等试验满负荷时品质因数：Q>50（与负载相关）
10．输入电源： 380/220V
11．频率调节范围：30Hz～300Hz
12．系统测量精度：1.5％
13．装置具有过压、过流、零位启动等保护功能

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

串联谐振是一种谐振电流滤波电路，它可以改善电源电压波形的畸变,获得良好的正弦电压波形,有效地防止谐波尖峰对受试者的有害影响。

在串联谐振状态下，当被测产品绝缘薄弱时,电路立即断开,测试产品的电压迅速下降到测试电压的十分之一 , 流过击穿点的电流也迅速下降,大大降低了被测设备损坏的风险, 避免了通过测试变压器进行电压测试时击穿后电流急剧增加, 对测试产品造成严重损坏。

励磁变压器的容量和电压仅为试验电压和容量的1/q。试验设备体积小,重轻,非常有利于现场试验。在含有电阻、电感和电容的交流电路中,电路两端电压与其电流一般是不同相的,若调节电路参数或电源频率使电流与电源电压同相,电路呈电阻性,称这时电路的工作状态为谐振。谐振又分为串联谐振和并联谐振,在串联电路中发生的谐振即为串联谐振, 在并联电路中发生的谐振即为并联谐振。

谐振现象是正交流电路的一种特定现象, 它在电子和通讯工程中得到广泛的应用,但是在电力系统中,发生谐振有可能破坏系统的正常工作。本文就串联谐振和并联谐振的电路特点简单来介绍一下。

串联谐振的电路特点：

1总阻抗值最小;

2.电源电压一定时, 电流最大;

3.电路呈电阻性,电容或电感上的电压可能高于电源电压。

并联谐振电路的特点

1.电压一定时,谐振时电流最小;

2.总阻抗最大;

3.电路呈电阻性,支路电流可能会大于总电流。串联谐振试验中,发现当电压升到接近试验电压时，电压 上升速度太快并伴有较大的电压波动,甚至能导致电压保护动作, 使试验必须重新开始, 这对设备安全是不利的。但如果电压保护值设定过大,就不能很好的起到保护被试设备免受过电压的作用。

改变串联谐振试验装置频率特性曲线的方法有以下两种:

选择偏离谐振频率下进行试验。为减少试验变压器的容量,在选择Q值时, Q值尽量要大.但当Q值较大时,而在偏离谐振频率时,相对较缓。所以我们可以在试验变压器容量允许的条件下选择偏离谐振频率进行升压,达到了降低电压上升速度的目的。

调整回路的品质因数。图Q=Uc/U=1/wCR可知,为减少Q值, 必须增加回路电阻,这样,为达到试验电压,励磁变压器的输出容量也要增加,所以，应用这种方法时,必须在容量许可的条件下进行。掌握如何提高串联谐振试验装置的稳定性的方法有利于我们在现场进行试验时,能更好的保证仪器的性能,得出更加精准的测量数据。脉冲频率调制方法是通过改变逆变器的工作频率, 从而改变负载输出阻抗以达到调节输出功率的目的。从串联谐振负载的阻抗特性可知，串联谐振负载的阻抗随着逆变器的工作频率(f)的变化而变化。

对于一个恒定的输出电压 当工作频率负载谐振频率偏差越大时输出阻抗就越高,因此输出功率就越小,反之亦然。