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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜耐壓諧振測試裝置（電科院）

ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

全自動模式、半自動模式、手動模式

實時顯示試驗狀態，用戶可根據試驗狀態進行相應操作。

參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置：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

串聯諧振試驗中控制逆變器的方法有調幅控制和脈沖調頻控制兩種。脈沖頻率調制方法實現起來比較簡單，可以在下面兩種情況下使用。 
1 )如果負載對工作頻率范圍沒有嚴格限制,這時頻率必須跟蹤,但相位差可以存在而不處于諧振工作狀態。 
2 )如果負載的Q值較高,或者功率調節范圍不是很大,則較小的頻率偏差就可以達到調功的要求。 
脈沖頻率調制方法的主要缺點是工作頻率在功率調節過程中不斷變化,導致集膚深度也隨之而改變,在某些應用場合如表面淬火等，集膚深度的變化對熱處理效果會產生較大的影響,這在要求嚴格的應用場合中是不允許的。 
變頻串聯諧振試驗裝置是用于鑒定電氣設備絕緣強度，它對于判斷電氣設備能否投入運行具有決定性的意義，也是用來保證設備絕緣水平,避免發生絕緣事故的重要手段。因為變頻串聯諧振試驗裝置能充分反映電氣設備在交流電壓下運行的實際情況，能真實有效的發現絕緣缺陷。 

參數
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。
1、輸入:電壓220V或者380V ±10%
2、頻率：45/65Hz
3、輸出電壓：0-250V
4、輸出波形：正弦波
5、頻率調節范圍：30-300Hz
6、頻率分辨率：0.01Hz
7、頻率穩定度：0.1%
8、頻率步進值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz
9、電壓分辨率：0.1kV
10、電壓測量精度：1.5%
11、電壓步進值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%
12、運行連續工作時間：60分鐘

不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源，這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且，不會出現任何恢復過電壓。
該裝置主要針110kV及以下電纜等所有電氣主設備的交流耐壓試驗設計制造。電抗器采用多只分開設計，既可滿足高電壓、小電流的設備試驗條件要求，又能滿足象6kV電纜這樣的低電壓的交流耐壓試驗要求，具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級高壓試驗部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設備。
該裝置主要由變頻電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成。
我公司調頻諧振裝置主要功能及其技術特點：
裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統失諧（閃絡）等保護功能，過壓過流保護值可以根據用戶需要整定，試品閃絡時閃絡保護動作并能記下閃絡電壓值，以供試驗分析。
整個裝置單件重量很輕，最大不超過60kg，便于現場使用。
裝置具有多種工作模式，方便用戶根據現場情況靈活選擇，提高試驗速度。
工作模式為：全自動模式、半自動模式、手動模式、
能存儲，存入的數據編號是數字，方便的幫助用戶識別和查找。
裝置自動掃頻時頻率起點可以在規定范圍內任意設定，同時液晶大屏幕顯示測頻和試驗頻率一致，方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
采用了ARM平臺技術，可以方便的根據用戶需要增減功能和升級，也使得人機交換界面更為人性化。
技術特點歸納：先進的數字、功率技術；功率器件全部采用的德國英飛凌，日本富士的IGBT智能模塊，芯片采用英特爾的原裝器件等

結構： 采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求；高﹑低壓繞組間和鐵芯設靜電屏蔽,既作為勵磁變,又是隔離變；內置過電壓保護,防止擊穿反擊。

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

勵磁變壓器接線：如果作為電機的耐壓裝置，串聯諧振電路應當連接在勵磁變壓器的低端。在這種狀況下變頻串聯諧振可以同時連接高壓和低壓電線。

連接電抗器及電容分壓器：如果與串聯諧振設備的這兩個構件相連的電纜長度都很短。這種情況下至少要將兩節電抗器串聯起來，與電壓高低沒有太大關系，以防回路不能發生諧振。

電抗器的連接：在使用串聯諧振進行耐壓試驗時。如果被試品是是電容較低的原件或者是開關，就應該將所有的電抗器串聯在回路中。這樣做是為了防止出現諧振不能正常進行情況。

串聯諧振調試：

在使用串聯諧振技術時，對于線路的連接一定要格外小心，因為一旦將方向接反或者是接錯位置，輕則實驗失敗或者是設備受損，情況嚴重些就有可能導致發生安全事故。所以用戶在調試串聯諧振產品之前，應該仔細閱讀使用說明書。

RLC串聯諧振電路的特性:研究實驗原理RLC電路阻抗RLC串聯諧振的條件品質因素Q通頻帶RLC電路阻抗CL~激+勵電-壓UR交流電路總阻抗：ZRjL1C實部為電阻，虛部為電抗2f,f為激勵電壓頻率,在具有電阻、電感和電容的電路里，對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗，阻抗單位Ω。阻抗常用Z表示,是一個復數,實部稱為電阻,虛部稱為電抗。電抗包括容抗和感抗，電抗單位Ω。阻抗是電阻與電抗在向量上的和。對于一個具體交流電路，阻抗是隨著電源頻率f變化而變化。RLC電路阻抗電容的容抗：XC1CZCjXCj1c“通高頻、阻低頻”電感的感抗：XLLZLjXLjL“通低頻，阻高頻”|UL|UC|U|C|ULUCZ|UsXLXCR||IUR容抗和感抗，其值大小與交流電頻率有關系，頻率愈高則容抗愈小感抗愈大，頻率愈低則容抗愈大而感抗愈小。電感上的電壓UL與電容上的電壓UC相位相差180°。阻抗是電阻與電抗在向量上的和。RLC串聯諧振電路在電氣工程實驗中是一個比較困難的實驗。諧振是通過使用固定的RLC值調整電源頻率來實現的。

便攜式電纜耐壓試驗裝置實驗目的：

1、熟悉串聯諧振電路的結構與特點，掌握確定諧振點的的實驗方法；  

2、掌握電路品質因數（電路Q值）的物理意義及其測定方法；  

3、理解電源頻率變化對電路響應的影響。學習用實驗的方法測試幅頻特性曲線。

實驗任務：設計一個諧振頻率大約9kHz、品質因數Q分別約為9和2的RLC串聯諧振電路(其中L為30mH)；