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中試控股技術研究院魯工為您講解：調感式串聯諧振試驗裝置（電力院）

ZSBP-540kVA/270kV變頻諧振試驗裝置

試驗數據保存，可即時打印試驗數據，也可將數據保存以備下次打印。
數據查詢功能,根據試驗日期查詢以往的試驗數據。

參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

變頻諧振試驗裝置：變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正交非同步固定式載波調制方式，確保在整個頻率區間內輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩定和安全。

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置組成部分：變頻電源主機、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器、補償電容器、測試附件組成。元器件（純進口）：功率器件：德國英飛凌，模塊：日本富士IGBT，芯片：英特爾等

技術參數及功能描述
1、技術參數
? 輸入電源:
電壓： 380/220V±10%
頻率： 45/65Hz
? 輸出電壓：0-500V；
? 輸出波形：正弦波
? 頻率調節范圍：30-300Hz
? 頻率分辨率：0.01Hz
? 頻率穩定度：0.1%
? 頻率步進值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz
? 電壓分辨率：0.1kV
? 電壓測量精度：1.5%
? 電壓步進值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%
? 運行連續工作時間：60分鐘
串諧計算
為了用戶更好更快的完成試驗，多用計算公式可以節約時間和少帶設備
注意事項及常見問題
1、高壓試驗請注意安全，嚴格按照高壓試驗的規范來操作。檢查/修改試驗接線時，請先關閉本系統，并切斷電源。
2、串聯諧振系統支持的最高電壓為800Kv，實際能夠升到的高壓由激勵變壓器決定，請根據試驗電壓調換合適的激勵變壓器。
3、如果開機后發現變壓器發出非正常聲音，請立即關閉本系統并切斷電源，檢查變壓器接線是否正確。
4、正?！巴C”采用逐步降壓停機的方式，保護停機直接快速停機，遇到緊急情況可以直接斷開空開直接關機。
5、如果自動掃頻失敗，請檢查接線或重設掃頻范圍。
6、本系統試驗電壓為峰值采樣（國標要求），如果系統顯示的高壓跟萬用表顯示的高壓差別大，請檢查“試驗參數”中的“分壓變比”是否正確填寫。
常見故障排除
通用注意事項
1.本試驗設備應由高壓試驗專業人員使用，使用前應仔細閱讀使用說明書，并經反復操作訓練。
2.操作人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試驗的安全作業規程。
3.為了保證試驗的安全正確，除必須熟悉本產品說明書外，還必須嚴格按國家有關標準和規程進行試驗操作。
4.各聯接線不能接錯，否則可導致試驗裝置損壞
5.本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地，注意操作安全。
常見故障原因及排除
1.自動調諧不能完成，找不到諧振點：
現象：
調諧完成后儀器提示高壓異常
原因：
回路接地不好，試驗回路接線錯誤，裝置某一儀器開路，高壓測量線短路或者開路，高壓測量紅黑線頭插反
排除方法：
1）檢查接地裝置可靠，接地連接線是否有斷開點；
2）檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷；
3）檢查每一只電抗器的通斷；
4）檢查分壓器的信號線的通斷；
5）檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷；
6）裝置自身升壓時沒有諧振點，還需要檢查補償電容器的通斷；
如果所有部件正常，依然沒有諧振點，請和廠家聯系，不可拆卸儀器！
3 不能升壓到試驗電壓
現象：
1）；改換激勵電壓到較高的電壓接頭
2）被試品部分有避雷器沒有打開連線
3）諧振點沒有找準，偏諧；
原因：
1）電抗器與試品電容量不匹配，沒有準確找到諧振點；
2）試品損耗較高，系統Q值太低；
3）勵磁變壓器高壓輸出電壓較低；
4）高壓連接線過長或沒有采用高壓防暈線
排除方法：
1）將補償電容器并接入試驗回路，加大回路電容量；
2）盡可能將多只電抗器串聯，提高回路電感量；
3）提高勵磁變壓器的輸出電壓；
4）干燥處理被試品，提高被試品的絕緣強度，減少回路的有功損耗；
5） 一般在設備較高電壓輸出時，采用高壓防暈線，或將普通高壓輸出線改為較短的連線，一般不超過5米。

設備遵循標準     
《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》   GB50150-2006
《水輪發電機組安裝技術規范》               GB/T8564――2003
《高壓諧振試驗裝置》                       DL/T 849.6—2004  
《電抗器》                                 GB10229.88
《電力設備預防性試驗規程》                  DL/T596-1996
《耦合電容器和電容分壓器》                  IEC358(1990)

為了防止電擊，接地導體必須與地面相連。在與本產品輸入或輸出終端連接前，應確保本產品已正確接地。
注意所有終端的額定值：為了防止火災或電擊危險，請注意本產品的所有額定值和標記。在對本產品進行連接之前，請閱讀本產品使用說明書，以便進一步了解有關額定值的信息。
在有可疑的故障時，請勿操作：如懷疑本產品有損壞，請本公司維修人員進行檢查，切勿繼續操作。
請勿在潮濕環境下操作
請勿在易爆環境中操作
保持產品表面清潔和干燥

1.中試控股詳細講解路中的各元件是逐個順次連接來的，則電路為串聯電路。

特點是：流過一個元件的電流同時也流過另一個。在串聯電路中，由于電流的路徑只有一條，所以，從電源正極流出的電流將依次逐個流過各個用電器，***回到電源負極。因此在串聯電路中，如果有一個用電器損壞或某一處斷開，整個電路將變成斷路，電路就會無電流，所有用電器都將停止工作，所以在串聯電路中，各個用電器互相牽連，要么全工作，要么全部停止工作。

2.元件“首首相接，尾尾相連”并列地連在電源之間，則電路就是并聯電路。

特點是：干路的電流在分支處分成幾部分，分別流過幾個支路中的各個元件。在并聯電路中，從電源正極流出的電流在分支處要分為幾路，每一路都有電流流過，因此即使某一支路斷開，但另一支路仍會與干路構成通路。由此可見，在并聯電路中，各個支路之間互不牽連。

二、實例分析串聯電路和并聯電路的特點

1.串聯電路  用電器各元件逐個順次連接起來，接入電路就組成了串聯電路。我們常見的裝飾用的“滿天星”小彩燈，常常就是串聯的。串聯電路有以下一些特點：　?、烹娐愤B接特點：串聯的整個電路是一個回路，各用電器依次相連，沒有“分支點”?！　、朴秒娖鞴ぷ魈攸c：各用電器相互影響，電路中一個用電器不工作，其余的用電器就無法工作。　　⑶開關控制特點：串聯電路中的開關控制整個電路，開關位置變了，對電路的控制作用沒有影響。即串聯電路中開關的控制作用與其在電路中的位置無關。

2.并聯電路  用電器各元件并列連接在電路的兩點間，就組成了并聯電路。家庭中的電燈、電風扇、電冰箱、電視機等用電器都是并聯在電路中的。并聯電路有以下特點：　　⑴電路連接特點：并聯電路由干路和若干條支路組成，有“分支點”。每條支路各自和干路形成回路，有幾條支路，就有幾個回路?！　、朴秒娖鞴ぷ魈攸c：并聯電路中，一條支路中的用電器若不工作，其他支路的用電器仍能工作?！　、情_關控制特點：并聯電路中，干路開關的作用與支路開關的作用不同。干路開關起著總開關的作用，控制整個電路。而支路開關只控制它所在的那條支路。

三、中試控股詳細講解串聯電路和并聯電路產生諧振的條件

1.串聯諧振  電阻、電容、電感串聯電路中，出現電源、電壓、電流同相位現象，叫做串聯諧振，其特點是：電路呈純電阻性，電源、電壓和電流同相位，電抗X等于0，阻抗Z等于電阻R，此時電路的阻抗最小，電流***，在電感和電容上可能產生比電源電壓大很多倍的高電壓，因此串聯諧振也稱電壓諧振。

串聯諧振就是電源和LC回路串聯，當滿足XL=XC時，LC等值阻抗幾乎為零，電源輸出電流極大，所以又稱為“電流諧振”。

2.并聯諧振  壓與原電壓疊加，并聯諧振：在電阻、電容、電感并聯電路中，出現電路端電壓和總電流同相位的現象，叫做并聯諧振，其特點是：并聯諧振是一種完全的補償，電源無需提供無功功率，只提供電阻所需要的有功功率，諧振時，電路的總電流最小，而支路電流往往大于電路中的總電流，因此，并聯諧振也叫電流諧振。

并聯諧振就是電源和LC回路并聯，當滿足XL=XC時，電源輸出電流幾乎為零，LC上的電壓極高，所以又稱為“電壓諧振”。

四、串聯諧振和并聯諧振的電流現象

1.發生串聯諧振時，電路中電流***。

2.發生并聯諧振時，電路中電流最小。

（1）風扇不能啟動：

a、 急停、故障保護、失諧保護后，沒有按“故障復位”；

b、 內部溫度過高，功率元件熱保護；

排除方法：關斷儀器電源，將儀器靜置30分鐘左右，重新開啟電源，按儀器面板上的“復位”鍵，再啟動儀器。

如果依然不能啟動風扇，請和本司聯系，不可拆卸儀器！

（2）自動調諧不能完成，找不到諧振點：

現象：

調諧曲線完全是一條直線，調諧完成后儀器提示沒有諧振點

原因：

回路接地不好，試驗回路接線錯誤，裝置某一儀器開路

排除方法：

a、 檢查接地裝置***，接地連接線是否有斷開點；

b、 檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷；（低壓繞組阻值;高壓繞組阻值每個輸出端對高壓尾）

c、 檢查每一只電抗器的通斷；(每個繞組阻值)

d、 檢查分壓器的信號線的通斷；（高、低壓電容量）

e、 檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷；（1孔對芯，2孔對外殼分別導通；1孔對2孔斷開）

f、 裝置自身升壓時沒有諧振點，還需要檢查補償電容器的通斷；

如果所有部件正常，依然沒有諧振點，請和本司聯系，不可拆卸儀器！

（3）不能升壓到試驗電壓

現象：

a、 調諧曲線是一條直線，有較低的尖峰；

b、 試驗時一次電壓較高，高壓卻較低，甚至在沒有升到試驗電壓時，一次電壓已經到達額定電壓，回路自動降壓；

原因：

a、 電抗器與試品電容量不匹配，沒有準確找到諧振點；

b、 試品損耗較高，系統Q值太低；

c、 勵磁變壓器高壓輸出電壓較低；

d、 高壓連接線過長或沒有采用高壓放暈線

排除方法：

a、 將補償電容器并接入試驗回路，加大回路電容量；

b、 盡可能將多只電抗器串聯，提高回路電感量；

c、 提高勵磁變壓器的輸出電壓；

d、 干燥處理被試品，提高被試品的絕緣強度，減少回路的有功損耗；

e、 一般在設備較高電壓輸出時，采用高壓放暈線，或將普通高壓輸出線改為較短的連線，一般不超過5米。

如果全部處理完后，依然不能解決問題，請和本司聯系，不可拆卸儀器！

中試控股詳細講解發電機交流耐壓試驗裝置有串聯諧振和并聯諧振兩種方式，這兩種方式取用電源容量的補償效果基本相同，達到全補償后，輸入容量都可降為試驗輸出容量的1/Q以下。

4.1串聯諧振

串聯諧振電路原理見圖1，向量圖見圖2。

圖1 串聯諧振回路原理圖

L——可調電抗器的電感量             CX——被試品電容量

R——可調電抗器的有功損耗與被試品介損等及回路綜合損耗歸算的等效串聯電阻。

圖2 R、L、C串聯電路向量圖

中試控股詳細講解串聯電路的諧振特性曲線見圖3，圖1電路中的激勵電壓

調節串聯電路中可調電抗器的電感量，令其在工頻f下的感抗XL全等于負載電容的容抗XCX，此時即實現了完全諧振，電抗的電感量為諧振點電感量L，向量圖見圖2，諧振特性曲線見圖3。電路全諧振時，

圖3 串聯諧振特性曲線

(4)式中負載電容CX基本為常量，調節L使其達到全諧振L0時，調節IX，實際是調節（3）式中的UJ，當達到要求的UC值時，即開始耐壓試驗。

完全串聯諧振下，電源僅提供UJ建立IX，提供的COSΦ=1的激勵功率PJ=UJIX克服電路中等效的綜合有功損耗IX2R，激發并維持穩定的諧振。串聯諧振是電壓補償或低電壓激勵的諧振。

諧振電路綜合品質因數Q也稱諧振電路補償效率：

式中：被試品CX耐壓時需要提供的功率，其中的很大部是無功功率分量。耐壓中試品閃絡或擊穿后的短路電流IK將下降為短路前試驗電流IX的1/Q以下：