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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜試驗諧振耐壓儀（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

該圖中把520kV分成10節電抗器，單節電抗器52kVA/52kV，在這套系統中配備兩個絕緣底座，中試控股串聯結構采用433結構，即先是4節串聯然后與第一級絕緣底座上的3節電抗器串聯，再通過高壓輸出端與第二級絕緣底座上的三個電抗器串聯。最后由第二級絕緣底座上的電抗器輸出520kV的高壓。之所以采取這種串聯結構，不僅是因為降低疊裝的難度外，更是因為電壓等級決定的。

在國標GB/T 2900.19《高電壓試驗技術和絕緣配合》中提到高壓絕緣與絕緣材料、表面污垢、濕度、大氣壓等多種因素決定。綜合多種因素以及復雜的補償系數，按電壓有效值在200V時絕緣距離為1mm。那第一級絕緣底座所承受的電壓就是四節電抗器輸出的電壓208kV，故第一級絕緣高度在1010mm左右，如下圖：

通過4節與第一級絕緣底座上的3節串聯，7節電抗器輸出電壓364kV，與第二級絕緣底座上的3節電抗器串聯，中試控股那么第二級絕緣底座上的電壓與地之間有364kV的壓差，所以第二級絕緣底座高度在1760mm左右，如下圖：

通過上述，整套系統采用433的疊裝結構，不僅是因為在降低疊裝難度，中試控股增加試驗可靠性的同時兼顧絕緣底座絕緣性能，避免試驗過程中因為放電造成的閃絡等異常現象。

試想，如果整套裝置采用其他組合方式，那么會有什么其他的影響呢？這個問題就留給大家討論。變頻串聯諧振由變頻電源、激磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連接方式；分壓器并聯在被試品 上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護信號；調頻功率輸出經激勵變壓器耦合給串聯諧振回路，提供串聯諧振的激勵功率。 變頻串聯諧振試驗裝置是運用串聯諧振原理，利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路，調節變頻控制器的輸出頻率，使回路電感L和試品C串聯諧振，諧振電壓即為加到試品上電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。

勵磁變壓器接線需要準確：在這種實驗中一般使用10KV、35KV、110KV的電壓。如果變頻串聯諧振設備用來充當電纜的耐壓裝置，勵磁變壓器大多是接在低端；如果是同時充當中高壓和低壓的耐壓裝置就需要把勵磁變壓器低端和高端分開來連接，低壓連低端，高壓連高端；如果是與低、中、高壓電纜相連就應該將高端與高壓電纜相連，其余兩根非高壓電纜都連在勵磁變壓器的低端。

串聯諧振

串聯諧振接線試驗

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。變頻串聯諧振耐壓試驗裝置也稱調頻串并聯諧振電纜耐壓試驗裝置。廣泛應用于電力、冶金、石油、化工等行業，適用于大容量、高電壓的電容性試品，如發機電、變壓器、GIS、高壓交聯電纜、電容器、套管等的交接試驗和預防性試驗。

通過長期市場調研以及經驗積累，我們發現：現場使用變頻串聯諧振耐壓試驗裝置時，客戶常常會遇到這樣或者那樣的“故障”或技術困惑，因此，我們將一些解答整理出來給大家查閱。今天，我們中試控股先講一講變頻串聯諧振“找不到諧振點”是什么問題|如何解決變頻串聯諧振“找不到諧振點|