调频串联谐振仪（电力院）-中试控股

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调频串联谐振仪（电力院）

时间：2022-11-28

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：调频串联谐振仪（电力院）

ZSBP-675KVA/108KV变频串联谐振耐压试验装置

参考标准：DL/T 474.4-2018

简易读懂：变频串联谐振耐压试验装置可以做什么?
变频串联谐振成套耐压试验装置适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验.

主要针对电力电缆、变压器、断路器/开关、开关柜、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、支柱绝缘子、电抗器、母线、隔离开关、输电线路、发电机、电动机、熔断器、电容器、隔离开关、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统的交流耐压试验。

中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

ZSBP-675KVA/108KV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。

适用电压等级：6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV，也可以定制不同的电压等级规格。

如何选择合适的变频串联谐振耐压试验装置？
为了选对规格，请提供以下技术参数
1、电力变压器：电压等级，大容量，试验性质（中性点耐压或全绝缘耐压）单相对地电容量；
2、电力电缆：电压等级，大长度，截面积；
3、发电机、电动机：电压等级（出口电压或称工作电压），试验电压（耐压值）单相对地电容量范围（如0.2-0.55uF等）；
4、开关、绝缘子、PT、CT、绝缘工器具、母线：电压等级（或称工作电压）；试验电压（耐压值）；
5、CVT效验：电压等级或称工作电压，试验电压（耐压值）电容量范围（如0.005-0.02uF）。

ZSBP-675KVA/108KV变频串联谐振耐压试验装置
一、满足试品范围
1、10kV/300mm²长度10km电缆的交流耐压试验，电容量≤3.755uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。
2、35kV/300mm²长度5km电缆的交流耐压试验，电容量≤0.9725uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。
二、装置主要组成
序号设备名称规格型号单位数量
1 变频电源 ZSBP-30kW 台 1
2 激励变压器 ZSJLB-15kVA 台 2
3 高压电抗器 ZSDK-67.5kVA/27kV 台 10
4 电容分压器 ZSFY-2000pF/110kV 套 1
三、主要功能及特征
ZSBP-675KVA/108KV变频串联谐振耐压试验装置，采用调节电源频率的方式，使得电抗器与被试电容器实现谐振，从而在被试品上获得高电压大电流，因其所需电源功率小、设备重量轻体积小，在国内外得到了广泛好评和应用，是当前高电压试验的新方法和潮流。
我公司谐振装置功能及其技术特点：
1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。
2、整个装置单件重量很轻，便于现场使用。
3、装置具有三种工作模式：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式；方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。
4、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便用户识别和查找。
5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上、向下选择，同时液晶大屏幕显示扫描曲线，方便使用者直观了解是否找到谐振点。
6、采用DSP平台技术，可根据用户需要增减功能和升级，人机交换界面更为人性化。
7、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。
8、设备的重量和体积大大减少。串联谐振装置中，省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10-1/30。
9、有效改善输出电压波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效防止了谐波峰值对试品的误击穿。
10、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q，而用并联谐振或者试验变压器做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。
11、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且不会出现任何恢复过电压。
四、主要技术参数
1. 额定容量：675kVA
2. 额定电压：54kV；135kV；270kV
3. 额定电流：12.5A；5A；2.5A
4. 测量精度：系统有效值1.5级
5. 工作频率：30-300Hz
6. 装置输出波形：正弦波
7. 品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)
8. 波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%
9. 输入电源：三相380V电压，频率为50Hz
10. 工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟
11. 温升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K
12. 保护功能：过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能
13. 环境温度：－20℃-55℃
14. 相对湿度：≤90%RH
15. 海拔高度:≤3000米
满足实验要求。
五、试验时设备组合方式
组合方式
被试品对象电抗器选择
（67.5kVA/27kV十节）激励变压器
输出端选择试验电压(kV)
10kV/300mm²长度10km 使用电抗器10节并联 1.5kV ≤22kV
35kV/300mm²长度5km 使用电抗器两节串联五组并联 3kV ≤52kV
六、系统配置参数
(一) 变频电源ZSBP-30kW 1台
a) 额定输出容量：30kW
a) 工作电源：380±10%V（三相）
a) 输出电压：0–400V
a) 额定输入电流：75A
a) 额定输出电流：75A
a) 电压分辨率：0.01kV
a) 电压测量精度：1.5%
a) 频率调节范围：30–300Hz
a) 频率调节分辨率：≤0.1Hz
a) 频率稳定度：0.1%
a) 运行时间：额定容量下连续60min
a) 温升：额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K
a) 噪声水平：≤50dB
14) 尺寸（长宽高mm）：540×380×420
15) 重量：约25kg
(二) 激励变压器
1、 ZSJLB-15kVA 2台
1) 额定容量：20kVA
2) 输入电压：0-400V
3) 输出电压：1.5/3/5/15kV
4) 结构：干式
5) 尺寸（长宽高mm）：580×580×520
6) 重量：约95kg
(三) 高压电抗器ZSDK-67.5kVA/27kV 10节
1) 额定容量：67.5kVA;
2) 额定电压：27kV
3) 额定电流：2.5A
4) 电感量：50H/单节
5) 品质因素：Q≥30 (f=45Hz)
6) 结构：干式
7) 尺寸（内径高mm）：∅342×435
8) 重量：约75kg
(四) 电容分压器ZSFRC-2000pF/110kV 1套
1) 额定电压：110kV
2) 高压电容量：2000pF
3) 介质损耗：tgσ≤0.5%
4) 分压比：1000：1
5) 测量精度：有效值1.5级
6) 尺寸（内径高mm）：∅140×1000
7) 重量：约8kg
七、供货清单
序号设备名称型号及规格单位数量
1 变频电源 ZSBP-30kW 台 1
2 激励变压器 ZSJL-15kVA 台 2
3 高压电抗器 ZSDK-67.5kVA/27kV 台 10
4 电容分压器 ZSFY-2000pF/110kV 套 1
5 串联谐振测试线套 1
6 出厂检验报告份 1
7 使用说明书份 1
8 产品合格证份 1
9 装箱清单份 1
八、参考实验标准
DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》
GB50150-2016 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
GB10229-88 《电抗器》
GB1094 《电力变压器》
GB1094.1-GB1094.6-96 《外壳防护等级》
GB2900 《电工名词术语》
GB/T16927.1~2-1997 《高电压试验技术》
DL/T474.4-2006 《现场绝缘试验实施导则－交流耐压试验》
DL/T1015 《现场直流和交流耐压试验电压测量系统的使用导则》
GB/T311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘与配合》
GB191-2000 《包装储运图示标志》
JB/T9641-1999 《试验变压器》
IEC358(1990) 《耦合电容器和电容分压器》
GB4793-1984 《电子测量仪器安全要求》
GB/T3859.2-1993 《半导体变流器应用导则》
GB/T2423.8-1995 《电工电子产品基本环境试验规程》
DL/T849.6-2004 《电力设备专用测试仪器通用技术条件第6部分：高压谐振试验装置》

变频串联谐振耐压成套试验装置：就是做耐压试验的设备，它是为了满足大容量的被试品要求而研发的设备。它是一套组合设备，为了耐压试验能顺利准确地进行，针对不同被试品，串联谐振装置的组件是不同的。所以请务必准确选型，技术部为您量身制定选型方案。

中试控股变频串联谐振耐压成套试验装置产品适用性好，实用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企业以及电力工作者信赖的好伙伴。

中试控股践行“精细制造，深耕技术”产出变频串联谐振耐压成套试验装置优质产品能够在市场中赢得用户信赖,树立中试控股新形象打下了坚实的根底。

变频串联谐振耐压成套试验装置|中试控股

串联谐振部件作用
组成部件：由变频电源、励磁变压器、高压电抗器和电容分压器组成。

1.变频电源：将220V/380V，50HZ的电源变为频率可调、电压连续可调，同时集操作、保护、控制、监测功能于一体。

2.励磁变压器：将变频电源输出的电压升压，同时隔离高压和低压。

3.高压电抗器：与容性试品发生串联谐振。

4.分压器：测量调节器上的高压电压值和低压。

串联谐振试验装置充分利用了RLC串联电路的原理技术并且结合现场的使用环境和多维度的实际应用，满足电力系统针对大容量、高电压试验设备的各项电气技术要求，串联谐振试验装置由控制部分、励磁部分、升压部分和采集部分组成，并且充分利用可编程软件技术，满足自动试验、手动试验和半自动化试验。串联谐振装置广泛用于电力、冶金、石油、化工、铁路等行业大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验。
变频串联谐振试验装置功能特点：
1、稳定性、可靠性高。串联谐振装置采用进口功率元件作为功率变换的核心，电压输出和频率输出稳定，电磁兼容设计合理，保护功能完善，经过多次高压直接对地短路的测试，系统仍然保持完好，同时系统也有很强的过载能力。

2、自动调谐功能强大。串联谐振装置自动调谐时，从30Hz到300Hz自动扫频，显示扫频曲线，用户能直观地看到系统调谐过程；扫频完成后，系统根据扫频初步找到的谐振频点，在其±5Hz范围内以0.01Hz为分辨率进行频率细扫，最后精确锁定谐振频率。

3、支持多种试验模式。装置支持"自动调谐＋手动调压"，"自动调谐＋自动调压"，"手动调谐＋手动调压"等试验模式，推荐使用"自动调谐＋手动调压"模式，既能快速找到谐振点，又能通过手动调压控制试验过程，安全性更高。

4、串联谐振装置人机交互界面友好。试验参数设置、试验控制、试验结果等同屏显示，直观清晰，并具有自动计时及操作提示功能。全触摸屏操作及显示，具备试验数据保存和查询功能。

5、保护功能完善。串联谐振装置具备零位保护(电压输出控制旋钮不在零位时，禁止系统启动)，过压保护，过流保护，闪络保护等功能，保证了系统的可靠性。

变频串联谐振耐压试验装置注意事项:
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，特别是接地线不能接错。否则可导致试验装置损坏
5.变频串联谐振耐压试验装置使用时，输出的是高电压或超高电压，必须可靠接地，注意操作安全。
6.当开机且回零后仍然不能升压时，请长时间按下复位键(10秒钟左右)，并使控制箱面板的指示灯正常，即除"高压"以外没有其它红灯亮，然后开始正常操作.
7.当电压电压大于10V，而还没有进行调谐时，系统会自动失谐，以防止一谐振就产生高压伤害试品甚至对人体带来伤害。
目前，电力系统中对于许多电力设备在投运前、检修后，中试控股要求进行交流耐压试验（如XPLE交联电缆、GIS、发电机定子等），以保证设备后期的安全可靠运行。因科技进步及制造业的发展，电力设备的容量逐步增大，同时这些设备往往具有很高的对地电容。因此，在进行交流耐压试验时，通过被试品的电容电流很大（如三峡电站水轮发电机定子的单相对地电容电流达到36A）。在这种情况下，如采用常规的工频交流耐压设备，所需试验设备（调压器、升压器）和电源的容量高达数千千伏安。试验设备非常笨重，同时在现场很难具备如此大容量的试验所需输入电源。
根据谐振理论制造的串联谐振耐压设备，因其所需容量仅为试品容量的1/Q倍（在完全谐振的情况下，试验设备承担的容量仅为电路的有功分量，为被试品容量的1/Q倍），有效的减小了试验设备的容量和对试验电源容量的需求。
串联谐振试验设备分类：
根据试品性质不同，串联谐振耐压设备也可分为不同类型，具体如下：
1）对于XLPE交联高压电缆、GIS的交流耐压，IEC标准规定可采用非工频耐压，频率范围可选择在20Hz～300Hz，国内也有相关的试验标准，一般频率范围为30Hz～300Hz之间。因此，对于这些设备的交流耐压试验，可采用变频串联谐振试验设备。变频串联谐振试验设备一般由以下几个主要部分组成：变频电源（用以产生试验所需的非工频电源），激励变压器，电抗器（分为固定式和可调式），电容分压器（用来测试试验电压）。中试控股根据调谐的方式，又可分为调频、调感以及调频调感型。

2）对于发电机定子的交流耐压，中试控股因发电机定子线棒的绝缘介质较为薄弱，进行交流耐压时如采用过高的频率，极易因高频造成的极化、发热损坏线棒的绝缘；如采用低频进行试验，则不能真实的反映定子的正常工作状态，得不到好的试验效果。故此，对于发电机定子的耐压试验，一般采用工频进行。国内相关标准对于工频的定义，一般为45Hz～55Hz。工频串联谐振耐压设备的调谐方式，理论上分为调感和调容两种。调感式通常采用调节电抗器铁心气隙的方式，可以连续平滑的调节感抗值，操作比较方便；调容式不仅需要笨重的电容，并且电容不能连续的调节，所以不太适合现场操作。因此，一般都采用调节电感的方式进行调谐，故又称为工频串联调感谐振。