一、調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置適用被試品

1．10KV、3Km、300MM2電纜交流耐壓試驗(yàn)，采用4電抗器并聯(lián)即可。

2. 10KV變壓器交流耐壓試驗(yàn)試驗(yàn)頻率45-55HZ試驗(yàn)電壓35KV,采用2節(jié)電抗器即可。

3.35KV、500m、630MM2電纜交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓52KV,采用2節(jié)電抗器、35KV高壓試驗(yàn)用3節(jié)聯(lián)即可。

系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)及功能

額定容量：150KVA

額定電壓： 100KV  額定電流：2A

輸出頻率：30~300HZ

輸出電壓波形畸變率：≤1%

頻率分辨率：0.1HZ

裝置自身品質(zhì)因數(shù)：Q≥30～200

系統(tǒng)測量精度：0.5級

允許連續(xù)工作時間：30分鐘

輸入電源：容量：10KVA，電壓220V，

工作濕度≤90%

環(huán)境溫度-20—45℃

二、150KVA/100KV調(diào)頻串聯(lián)諧振成套試驗(yàn)裝置設(shè)備遵循標(biāo)準(zhǔn)

GB/T16927.12-1997  《高電壓試驗(yàn)技術(shù)》

GB50150-1991     《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》

GB10229-88       《電抗器》

GB1094.1~6-96    《電力變壓器》

DL/T849.6-2004    《高壓諧振試驗(yàn)裝置》  

三、調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置主要部件參數(shù)

3．1、變頻電源

主要作用為供電源，采用SPWM工作方式，工作穩(wěn)定，效率高。輸出電壓的調(diào)節(jié)和變頻器的逆變均采用*、可靠的絕緣柵場效應(yīng)IGBT開關(guān)管。SPWM脈沖與正弦波*同步,波形穩(wěn)定，頻率穩(wěn)定，溫漂極小。硬件保護(hù)回路響應(yīng)速度快， 不會因外界沖擊而損壞，可靠性高。調(diào)頻電源主要元器件均為進(jìn)口產(chǎn)品。

調(diào)頻電源輸入、輸出主回路及輔助回路的工頻1min耐受電壓水平為2KV（有效值）。

調(diào)頻電源采用高壓試驗(yàn)微機(jī)控制變頻源，具備調(diào)頻、調(diào)壓、控制、保護(hù)等多項(xiàng)功能。

調(diào)頻電源操作界面簡單，可自動調(diào)諧手動升壓、手動調(diào)諧手動升壓、自動調(diào)諧自動升壓。采用大屏幕點(diǎn)陣LCD顯示屏（帶背光）分辨率高，字體清晰。在室內(nèi)外強(qiáng)弱光線下均能一目了然。

變頻控制箱設(shè)有自動零位啟動保護(hù)、過壓保護(hù)、過流保護(hù)、高壓閃絡(luò)保護(hù)、綜合保護(hù)及過熱保護(hù)。

調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置特點(diǎn)：

a大屏幕顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)、狀態(tài)，并有實(shí)時操作步驟提示功能

    b.能靈活整定試驗(yàn)電壓、調(diào)頻范圍、加壓時間

c.試驗(yàn)結(jié)果能計算出被試品電容

D.體積小、重量輕、操作方便

E.分辨率高：頻率分辨率為0.01 HZ

F.安全可靠性高。具有過電流、過電壓及放電保護(hù)功能，可有效保護(hù)人身及設(shè)備安全

h.試驗(yàn)結(jié)果可打印

3．2、勵磁變壓器

勵磁變壓器為單相干式自冷，絕緣耐熱等級H級，滿足GB6450T《干式電力變壓器》要求。高、低壓繞組及鐵芯間均設(shè)有靜電屏蔽層，高低壓繞組之間只有磁的聯(lián)系，沒有電的聯(lián)系，既作為勵磁變壓器，又可作為隔離變壓器；調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置內(nèi)置過壓保護(hù)，防止擊穿反擊。勵磁變壓器有承受其總重量的搬運(yùn)把手，提供高壓繞組相互組合使用時的連接銅母線。變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)在經(jīng)過正常的鐵路、公路運(yùn)輸后相互位置不變，緊固件不松動。

型號：10KVA//3.5K1.75KV

容量：10KVA 相數(shù)：單相

輸入 電壓 220V 輸出 電壓 .3.5KV1.75KV

電流 35A 電流 3A/6A

3．3、電抗器34KV /2A   3臺

高壓電抗器由3臺組成。 

（高壓電抗器可根據(jù)試品的參數(shù)進(jìn)行不同的串并聯(lián)組合）

          額定容量：66kVar   

          額定電壓：34KV

          單節(jié)電感值非線性度≤1%

          額定電流：2A     重量：約46kg

工作頻率范圍 30～300Hz

品質(zhì)因數(shù)大于30

允許溫升:在額定容量下試驗(yàn)60min,線圈溫升≤45℃

3．4、分壓器

額定電壓100KV                      

分壓方式：電容分壓

電容量C1=1000pF±5%

介質(zhì)損耗:≤0.05%

分壓比誤差：≤1.0%   重量： 8kg

結(jié)構(gòu):環(huán)氧筒外殼,C1和C2:選用溫度系數(shù)、頻率系數(shù)相同材料

工作頻率：30-300HZ（高低壓電容采用相同材料，溫度系數(shù)小，30-300 HZ范圍內(nèi)分壓比不變。）

3．5、調(diào)諧電容器

額定電壓:80KV

電容量:0.025uF±5%(帶中間抽頭)

工作頻率:30～300Hz。

四、系統(tǒng)配置

成套試驗(yàn)裝置的構(gòu)成

變頻調(diào)壓電源 既可改變其輸出的頻率,又可改變其輸出的電壓

激勵變壓器   起電磁耦合及電壓變換的作用,并按本身的變比來提升電壓

電抗器       與被試品串聯(lián),構(gòu)成LC串聯(lián)諧振電路

分壓器        用來測量被試品上的電壓,同時作為采樣信號反饋給變頻調(diào)壓電源

諧振電容器    用來補(bǔ)償小電容試品,使諧振頻率達(dá)到規(guī)定范圍

五、主要特點(diǎn)

體積小、重量輕、操作方便

藍(lán)屏幕顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)狀態(tài),并有實(shí)時操作步驟提示功能

能靈活整定試驗(yàn)電壓、調(diào)頻范圍、加壓時間、保護(hù)電流

試驗(yàn)結(jié)果能計算出被試品電容

調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置具有計算機(jī)通訊接口,可以和計算機(jī)進(jìn)行通訊和試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理

有實(shí)時時間顯示,能存儲200組試驗(yàn)數(shù)據(jù)

分辨率高:頻率分辨率為0.01Hz

安全可靠性高.裝置具有過電流、過電壓、IPM及放電保護(hù)功能,可有效保護(hù)人身及設(shè)備安全.

試驗(yàn)結(jié)果可打印

六、裝置成套性

序號 產(chǎn)品名稱 規(guī)格型號 參考重量 數(shù)量

1 變頻電源和控制系統(tǒng) 10KW 28kg 1臺

2 激勵變壓器 12KVA 65kg 2臺

3 電抗器 66kVA/34KV 46kg 3臺

4 分壓器 100KV 8

kg 1臺

5 諧振電容器 80KV/0.01uF 28kg 1臺

各設(shè)備間的連接均采用連接線

電源線：長度≥2m    一付

輸出連線：1、控制箱與勵磁變壓器之間的連接線,長度≥2M

          2、勵磁變壓器至電抗器連接電纜,長度≥2M

          3、高壓輸出引線,長度≥4M

接地線：一付 (用于各部件之間的連接)

同軸屏蔽連接線：一付

電抗器串并聯(lián)連接線：12根

七、變頻諧振系統(tǒng)介紹

8．1、技術(shù)依據(jù)

高壓電力設(shè)備交流耐壓試驗(yàn)的電源頻率傳統(tǒng)經(jīng)典是取用工頻電源。隨著技術(shù)的發(fā)展，多年來國內(nèi)在發(fā)電機(jī)和高壓電力設(shè)備上成功地完成了關(guān)于使用非工頻頻率耐壓試驗(yàn)電源的研究，并付諸實(shí)用，例如：

IEC5178規(guī)定：CIS的現(xiàn)場試驗(yàn)，以10-300 HZ電壓，耐壓5分鐘。

IEC62067/CD1999.04.15討論稿規(guī)定，35KV  110KV高壓電纜的現(xiàn)場竣工試驗(yàn)，以30-300 HZ，（2.-1.7）U0電壓，耐壓60分鐘。

理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，交聯(lián)電纜的反復(fù)直流耐壓對電纜有損傷的積累效應(yīng)。而在30-300 HZ頻率范圍內(nèi)對設(shè)備進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，考核和對故障的擊穿檢出性能則與工頻基本*，積累效應(yīng)甚微，也基本與工頻無異，故允許使用20-300 HZ，范圍的可調(diào)頻率。

CIGREWG21.09大電網(wǎng)會議的工作小組，對測量頻率的范圍定義為30-300 HZ，上的試驗(yàn)設(shè)備制造廠商均按此定義設(shè)計制造產(chǎn)品。為輸變電設(shè)備的耐壓試驗(yàn)提供的頻率，為30-300 HZ。

8．2、變頻諧振的特點(diǎn)

調(diào)頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)裝置是當(dāng)前*的新型交流耐壓試驗(yàn)裝置。它的主要特點(diǎn)是：

A）、輸出電壓的波形畸變率極小，優(yōu)于現(xiàn)有的所有類型的交流耐壓試驗(yàn)設(shè)備。

B）、耐壓中閃絡(luò)或擊穿時，短路電流將下降為閃絡(luò)或擊穿前試驗(yàn)電流的百分之一以下，是傳統(tǒng)試驗(yàn)變壓器閃絡(luò)或擊穿后短路電流的數(shù)百分之一。能有效防止對閃絡(luò)處的損傷。

C）、閃絡(luò)后立即自動熄弧，熄弧后恢復(fù)諧振電壓再建立的過程較長（秒級），是一個穩(wěn)態(tài)的建立過程。既無過電壓過沖之慮，更無微秒級或毫秒級瞬態(tài)過程的恢復(fù)過電壓的問題。

D）、重量輕，體積小，裝置容量大。所需配置的電源容量小，價廉，使用輕便，操作簡單。

E）、可手動或120Hz以內(nèi)自動尋找諧振頻率。

F）、由于電壓和頻率監(jiān)視信號在同一界面，能夠有效的保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

8．3、150KVA/100KV調(diào)頻串聯(lián)諧振成套試驗(yàn)裝置基本原理

        a)1主回路基本原理。

                激勵變壓器              UR         UL

                                              R

       變頻                UO                                 CX     UC

       電源

                      圖1  串聯(lián)諧振主回路示意圖

圖1為典型RLC串聯(lián)電路，CX為被試品電容量。在調(diào)頻式系列中，L為裝置組合配置的固定電抗器。UO為激勵變壓器的激勵電壓。通過將變頻電源的能量輸入諧振回路補(bǔ)償其有功損耗，并通過調(diào)壓頻率激發(fā)諧振。當(dāng)調(diào)使頻率f為諧振頻率fo=1/2л√LCX時回路達(dá)到全諧振。

脫諧頻差△f=f-f0

f—實(shí)際的供給頻率。

f0—全諧振UC=UL時的頻率。            

   圖2調(diào)頻諧振特性曲線

表3諧振調(diào)向提示

脫諧頻差△f ＞0 ＝0 ＜0

主回路屬性 感性 阻性全諧振 容性

調(diào)節(jié)f 調(diào)低 —— 調(diào)高