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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜打耐壓試驗設備110KV

ZSBP-540kVA/270kV變頻諧振試驗裝置

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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
2、功能描述
變頻電源有如下幾個顯著的特點：
? 波形為脈寬電壓調節的方波。
? 內部由ARM控制，操作功能得到優化,操作簡單。
? 自動掃頻，尋找諧振點.頻率范圍30-300Hz,可設置掃頻范圍，掃頻最大耗時40秒鐘(全頻掃)， 頻率分辨率0.01Hz。
? 自動試驗，用戶可設置試驗程序，試驗程序分為5段，系統自動按設置的程序完成試驗過程。
? 耐壓時自動跟蹤電壓，電壓正常波動時自動調整電壓到目標電壓，異常波動時提示用戶電壓異常波動，由用戶根據試驗情況進行操作。
? 實時顯示試驗狀態，用戶可根據試驗狀態進行相應操作。
? 強大的保護功能：過流保護，過壓保護和閃絡保護，過熱保護，高壓異常保護，軟/硬件同時保護，確保安全。

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

2、調頻式電纜諧振耐壓。通過改變測試電源的輸出頻率。電路中電感固定的電抗器可以與測試產品產生共振，滿足測試要求。

3、電纜與諧振串聯法。當試驗變壓器的電流滿足試驗要求，電壓達不到試驗電壓時，電抗器與試驗件串聯測試。當回路處于諧振狀態時，變壓器Q倍的輸出電壓（Q是電路質量因數）可在試驗件上產生。電源所提供的功率僅是回路中消耗的有功功率。

4、電纜與諧振并聯法。當測試電壓互感器和電流主要測試要求得到滿足。使用與測試參數的反并聯電連接滿足以使諧振電路的測試要求，當感應電流補償試驗反應器的電容性電流。

以上就是串聯諧振電纜交流耐壓試驗的三種方法。串聯諧振式逆變器和并聯諧振式逆變器的直流側分別是電壓源和電流源。因此,也稱為電壓型逆變器介一一和電流型逆變器、,兩者之存在著對偶性。下面對兩者應用過程中的主要差別進行比較分析。串聯諧振式逆變器短路保護較為困難,并聯諧振不易進行開路保護。

串聯諧振式逆變器采用電壓源供電,在輸入端并接有大的濾波電容,在逆變器發生短路故障時,由于電容器上電壓不能突變,瞬時放電電流將會很大,極易造成功率管的過流損壞,此時必在功率器件的允許短路時間內采取保護措施,可以通過研制合理有效的保護電路予以克服。相反,并聯諧振式逆變器采用電流源供電,逆變器輸入端末端串接有一大濾波電感,在逆變器發生短路故障時,短路電流的上升將會受到此濾波電感的抑制,功率器件的短路保護就相對比較容易實現。但是,為了能使電感上的能量及時釋放,必須時刻保持電感通路,當逆變器負載開路時,就會在電感上感生很大的電動勢,并加在開關管上,極易造成開關管的過壓擊穿,負載開路保護相對困難。

  并聯諧振逆變器工作時,開關管承受反壓較大,串聯諧振逆變器無此現象。由于并聯諧振逆變器采用電流源供電,逆變器輸出電流近似矩形波,輸出電壓為正弦波,因此各開關管必須承受半個周期的反向電壓,且反向電源的峰值很大。由于自關斷開關器件承受反壓的能力很低,因此應用中就需要給每個橋臂的主開關管串接同等容量的快恢復二極管,而大容量的快恢復二極管JG很貴且不易購買。同時開關管內部有寄生的反并聯二極管,在器件受反壓作用時,該二極管可能會引起較大的環流損壞器件。串聯逆變器采用恒壓源供電,負載為,和的串聯,其輸出電壓為矩形波,電流為近似正弦波,開關管受的反壓很小,其大小僅僅是開關管反并聯二極管的導通壓降,非常小。串聯諧振逆變器的起動較為簡單,并聯諧振逆變器起動困難。串聯逆變器既能自激工作,也能他激工作。我們可以利用這一點設計他激轉自激電路,容易的解決電路的起動問題。對于應用于淬火等需要頻繁起停的場合,這一點上串聯逆變器有應用優勢。而并聯逆變器起動前需對直流濾波大電感預充電,以保證其為電流源,且其只能工作于自激狀態,當驅動信號頻率不等于負載固有諧振頻率時,系統就起動不起來,因此并聯逆變器起動之前必須測定負載的固有諧振頻率。

  超音須串聯諧振感應加熱電派的研究串聯諧振逆變器必須遵循先關斷后開通原則,并聯諧振逆變器須保證先開通再關斷。由于串聯逆變器由電壓源供電,在換流過程中為避免逆變器同一橋臂上下開關管直通造成電壓源短路,必須確保這兩開關管一個先關斷另一個再開通,即必須保證兩互補驅動信號有一定的死區時間存在。此時電路的雜散電感上的感生電勢可能對器件構成威脅,因此要有吸收電路對主開關器件進行保護。并聯逆變器由電流源供電,換流時為了避免直流濾波電感上產生大的感生電勢,必須保證電流連續,即換流時要遵循先開通后關斷的原則,保證重疊時間的存在。重疊時間內,雖然逆變器橋臂直通,但由于比較大能夠限制電流上升率,不會造成直流電源短路,但換流過長會使系統效率降低,因此重疊時間不可過長,并聯逆變器要求負載盡量靠近源端,串聯諧振無苛刻的槽路布線要求。

  由于串聯諧振逆變器輸出電壓高,電流小,對槽路布局要求較低,感應加熱線圈與逆變電源的距離遠時對輸出功率的影響很小,當采用同軸電纜或將來回線絞接在一起鋪設時影響則幾乎可以不計。并聯逆變器則由于電壓低,電流大而對槽路布線要求很高。感應加熱線圈與逆變電源尤其是諧振電容器的距離應盡量靠近,否則兩者之間的引線的分布電感會改變負載電路的結構,使逆變器工作受到很大影響。

  綜合以上幾點的對比情況,在需要頻繁起停,適合復雜工況的超音頻感應加熱應用中,選擇串聯逆變器結構更為合適。同時,為了改善開關狀態,防止開通時有過大的尖峰電流,實現開關管的,需要使負載工作于感性狀態,即開關頻率略大于諧振頻率。現場電纜測試裝置根據串聯諧振(也稱為電纜交流耐壓試驗裝置)原理。它們是模塊化構建的，并特別為需求而設計現場測試。易于操作和堅固的反應堆具有串并聯的可能性更多的單元可以優化系統的適應性到負載電容。傳輸和控制集裝箱使世界范圍內的海運成為可能和卡車。空運，特供外殼是可用的。用于測試集的安裝現場，只需要一臺普通的汽車起重機。

不同于其他現場測試技術，如0,1hz，直流或振蕩波，諧振測試集產生a絕緣的電壓應力類似于操作條件。這給了測試結果更多的證據和是目前首選的現場測試方法。