150KVA/100KV调频串联谐振成套试验装置

一、调频串联谐振试验装置适用被试品

1．10KV、3Km、300MM2电缆交流耐压试验，采用4电抗器并联即可。

2. 10KV变压器交流耐压试验试验频率45-55HZ试验电压35KV,采用2节电抗器即可。

3.35KV、500m、630MM2电缆交流耐压试验，试验电压52KV,采用2节电抗器、35KV高压试验用3节联即可。

系统技术参数及功能

额定容量：150KVA

额定电压： 100KV  额定电流：2A

输出频率：30~300HZ

输出电压波形畸变率：≤1%

频率分辨率：0.1HZ

装置自身品质因数：Q≥30～200

系统测量精度：0.5级

允许连续工作时间：30分钟

输入电源：容量：10KVA，电压220V，

工作湿度≤90%

环境温度-20—45℃

二、150KVA/100KV调频串联谐振成套试验装置设备遵循标准

GB/T16927.12-1997  《高电压试验技术》

GB50150-1991     《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

GB10229-88       《电抗器》

GB1094.1~6-96    《电力变压器》

DL/T849.6-2004    《高压谐振试验装置》  

三、调频串联谐振试验装置主要部件参数

3．1、变频电源

主要作用为供电源，采用SPWM工作方式，工作稳定，效率高。输出电压的调节和变频器的逆变均采用*、可靠的绝缘栅场效应IGBT开关管。SPWM脉冲与正弦波*同步,波形稳定，频率稳定，温漂极小。硬件保护回路响应速度快， 不会因外界冲击而损坏，可靠性高。调频电源主要元器件均为进口产品。

调频电源输入、输出主回路及辅助回路的工频1min耐受电压水平为2KV（有效值）。

调频电源采用高压试验微机控制变频源，具备调频、调压、控制、保护等多项功能。

调频电源操作界面简单，可自动调谐手动升压、手动调谐手动升压、自动调谐自动升压。采用大屏幕点阵LCD显示屏（带背光）分辨率高，字体清晰。在室内外强弱光线下均能一目了然。

变频控制箱设有自动零位启动保护、过压保护、过流保护、高压闪络保护、综合保护及过热保护。

调频串联谐振试验装置特点：

a大屏幕显示试验数据、状态，并有实时操作步骤提示功能

    b.能灵活整定试验电压、调频范围、加压时间

c.试验结果能计算出被试品电容

D.体积小、重量轻、操作方便

E.分辨率高：频率分辨率为0.01 HZ

F.安全可靠性高。具有过电流、过电压及放电保护功能，可有效保护人身及设备安全

h.试验结果可打印

3．2、励磁变压器

励磁变压器为单相干式自冷，绝缘耐热等级H级，满足GB6450T《干式电力变压器》要求。高、低压绕组及铁芯间均设有静电屏蔽层，高低压绕组之间只有磁的联系，没有电的联系，既作为励磁变压器，又可作为隔离变压器；调频串联谐振试验装置内置过压保护，防止击穿反击。励磁变压器有承受其总重量的搬运把手，提供高压绕组相互组合使用时的连接铜母线。变压器内部结构在经过正常的铁路、公路运输后相互位置不变，紧固件不松动。

型号：10KVA//3.5K1.75KV

容量：10KVA 相数：单相

输入 电压 220V 输出 电压 .3.5KV1.75KV

电流 35A 电流 3A/6A

3．3、电抗器34KV /2A   3台

高压电抗器由3台组成。 

（高压电抗器可根据试品的参数进行不同的串并联组合）

          额定容量：66kVar   

          额定电压：34KV

          单节电感值非线性度≤1%

          额定电流：2A     重量：约46kg

工作频率范围 30～300Hz

品质因数大于30

允许温升:在额定容量下试验60min,线圈温升≤45℃

3．4、分压器

额定电压100KV                      

分压方式：电容分压

电容量C1=1000pF±5%

介质损耗:≤0.05%

分压比误差：≤1.0%   重量： 8kg

结构:环氧筒外壳,C1和C2:选用温度系数、频率系数相同材料

工作频率：30-300HZ（高低压电容采用相同材料，温度系数小，30-300 HZ范围内分压比不变。）

3．5、调谐电容器

额定电压:80KV

电容量:0.025uF±5%(带中间抽头)

工作频率:30～300Hz。

四、系统配置

成套试验装置的构成

变频调压电源 既可改变其输出的频率,又可改变其输出的电压

激励变压器   起电磁耦合及电压变换的作用,并按本身的变比来提升电压

电抗器       与被试品串联,构成LC串联谐振电路

分压器        用来测量被试品上的电压,同时作为采样信号反馈给变频调压电源

谐振电容器    用来补偿小电容试品,使谐振频率达到规定范围

五、主要特点

体积小、重量轻、操作方便

蓝屏幕显示试验数据、试验状态,并有实时操作步骤提示功能

能灵活整定试验电压、调频范围、加压时间、保护电流

试验结果能计算出被试品电容

调频串联谐振试验装置具有计算机通讯接口,可以和计算机进行通讯和试验数据管理

有实时时间显示,能存储200组试验数据

分辨率高:频率分辨率为0.01Hz

安全可靠性高.装置具有过电流、过电压、IPM及放电保护功能,可有效保护人身及设备安全.

试验结果可打印

六、装置成套性

序号 产品名称 规格型号 参考重量 数量

1 变频电源和控制系统 10KW 28kg 1台

2 激励变压器 12KVA 65kg 2台

3 电抗器 66kVA/34KV 46kg 3台

4 分压器 100KV 8

kg 1台

5 谐振电容器 80KV/0.01uF 28kg 1台

各设备间的连接均采用连接线

电源线：长度≥2m    一付

输出连线：1、控制箱与励磁变压器之间的连接线,长度≥2M

          2、励磁变压器至电抗器连接电缆,长度≥2M

          3、高压输出引线,长度≥4M

接地线：一付 (用于各部件之间的连接)

同轴屏蔽连接线：一付

电抗器串并联连接线：12根

七、变频谐振系统介绍

8．1、技术依据

高压电力设备交流耐压试验的电源频率传统经典是取用工频电源。随着技术的发展，多年来国内在发电机和高压电力设备上成功地完成了关于使用非工频频率耐压试验电源的研究，并付诸实用，例如：

IEC5178规定：CIS的现场试验，以10-300 HZ电压，耐压5分钟。

IEC62067/CD1999.04.15讨论稿规定，35KV  110KV高压电缆的现场竣工试验，以30-300 HZ，（2.-1.7）U0电压，耐压60分钟。

理论分析和实践经验表明，交联电缆的反复直流耐压对电缆有损伤的积累效应。而在30-300 HZ频率范围内对设备进行交流耐压试验，考核和对故障的击穿检出性能则与工频基本*，积累效应甚微，也基本与工频无异，故允许使用20-300 HZ，范围的可调频率。

CIGREWG21.09大电网会议的工作小组，对测量频率的范围定义为30-300 HZ，上的试验设备制造厂商均按此定义设计制造产品。为输变电设备的耐压试验提供的频率，为30-300 HZ。

8．2、变频谐振的特点

调频串联谐振试验装置是当前*的新型交流耐压试验装置。它的主要特点是：

A）、输出电压的波形畸变率极小，优于现有的所有类型的交流耐压试验设备。

B）、耐压中闪络或击穿时，短路电流将下降为闪络或击穿前试验电流的百分之一以下，是传统试验变压器闪络或击穿后短路电流的数百分之一。能有效防止对闪络处的损伤。

C）、闪络后立即自动熄弧，熄弧后恢复谐振电压再建立的过程较长（秒级），是一个稳态的建立过程。既无过电压过冲之虑，更无微秒级或毫秒级瞬态过程的恢复过电压的问题。

D）、重量轻，体积小，装置容量大。所需配置的电源容量小，价廉，使用轻便，操作简单。

E）、可手动或120Hz以内自动寻找谐振频率。

F）、由于电压和频率监视信号在同一界面，能够有效的保证系统运行稳定性。

8．3、150KVA/100KV调频串联谐振成套试验装置基本原理

        a)1主回路基本原理。

                激励变压器              UR         UL

                                              R

       变频                UO                                 CX     UC

       电源

                      图1  串联谐振主回路示意图

图1为典型RLC串联电路，CX为被试品电容量。在调频式系列中，L为装置组合配置的固定电抗器。UO为激励变压器的激励电压。通过将变频电源的能量输入谐振回路补偿其有功损耗，并通过调压频率激发谐振。当调使频率f为谐振频率fo=1/2л√LCX时回路达到全谐振。

脱谐频差△f=f-f0

f—实际的供给频率。

f0—全谐振UC=UL时的频率。            

   图2调频谐振特性曲线

表3谐振调向提示

脱谐频差△f ＞0 ＝0 ＜0

主回路属性 感性 阻性全谐振 容性

调节f 调低 —— 调高