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中試控股技術研究院魯工為您講解：變頻串聯諧振交流耐壓裝置（電力院）

ZSBP-540kVA/270kV變頻諧振試驗裝置

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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

中試控股詳細講解由于發電機定子繞組的對地或相間電容量大，如300MW水輪發電機定子繞組對地電容量高選1.7～2.5μF，工頻耐壓時電容電流到達25～35A，試驗設備容量數千kVA，如采用常規試驗設備時，設備笨重，調壓設備等均難于齊備，更為嚴重的是用常規大容量試驗設備時，短路容量大，一旦發電機定子繞組絕緣被擊穿時故障點短路電流大，搞不好會造成燒損鐵芯，那將使發電機修復困難，將造成很大的經濟損失。因此，大型發電機交流耐壓時需采用諧振耐壓。

大容量串聯諧振耐壓設備分為高電壓型和大電流型兩大類。前者適用于GIS等超高電壓的輸變電設備，后者適用于大型發電機、電容器、電纜等大電容量的設備。在耐壓試驗中，原則上不用混合式諧振。一般習慣稱為的諧振變壓器，只是并聯諧振在電路磁路上的一種變形，不屬并聯諧振。當前國際國內的太容量諧振耐壓設備，全是串聯諧振型，因為：

(1)串聯諧振電路實際上是一個基波電流的串聯諧振濾渡電路，通過濾波后幾乎是完全正弦形的電流在被試電容(發電機)上壓降的波形(試驗電壓波形)，當然是很好的正弦渡，畸變率極低。

(2)發電機定子繞組絕緣發生擊穿，可能燒傷定子鐵芯。串聯諧振電路在發生被試品擊穿時，立即脫諧，相當于立即串入了一個大的限流電抗器，隨著擊穿的發生，電流立即下降為正常試驗電流的I／Q(Q為試驗回路品質因數，一般Q=10～50)，可確保擊穿后定于鐵芯絕對安全。

(3)串聯諧振和并聯諧振一樣，由于諧振將使無功功率得到全補償，使電源容量和試驗設備的容量降為實際試驗容量的l／Q。串聯諧振有較好的技術性、安全性、經濟性，諧振設備的性能比較見表。

中試控股詳細講解目前，隨著電壓等級的不斷增高，常規高壓試驗設備由于試驗設備笨重、不便搬運，或者容量不夠、電流容量不夠等缺陷的制約，很多情況下不能滿足現場試驗的需求；而串聯諧振試驗設備具有常規高壓設備無法比擬的優勢，同時可以客服常規高壓試驗設備的一些缺點，越來越受到試驗人員的青睞。

一、串聯諧振原理

中試控股詳細講解由上可見，利用額定電壓較低的試驗變壓器，可以等到較高的輸出電壓；利用小容量的試驗變壓器，可以對大容量的試品進行高壓試驗。

串聯諧振試驗設備就是基于上述串聯諧振原理而制造的。

二.串聯諧振試驗設備的應用

目前，串聯諧振試驗設備主要用于交流耐壓試。

眾所周知，交流耐壓試驗是高壓電力設備試驗中非常重要的一項試驗。而進行交流耐壓試驗，選擇合適的試驗設備又是重中之重。目前交流耐壓試驗設備主要有兩種：高壓試驗變壓器和串聯諧振試驗設備。

2.1高壓試驗變壓器

高壓試驗變壓器一般分為兩個系列：一個系列高壓側電流為1～2A，一個系列高壓側電流為0.1～0.2A，試驗時根據電壓、電流、頻率、容量四點要求選擇合適的試驗變壓器，計算方法參考如下：

Ps=Us2wCx

Is=UswCx

該方法缺點主要是試驗電壓較低。

為了解決試驗電壓較低的缺點，可以采用串級試驗變壓器來提高試驗電壓，但利用率下降，比如兩臺試驗變壓器串聯，使用效率為66.7%，三臺試驗變壓器串聯其效率為50%，級數越多，效率越低，一般不會采用三級以上的試驗變壓器串聯，況且不宜搬運。

總之，運用試驗變壓器進行交流耐壓試驗，缺點是試驗電壓較低，試驗變壓器容量有限，很難滿足高電壓等級電力設備的交流耐壓試驗要求，一般用于實驗室。

利用串聯諧振試驗設備進行交流耐壓試驗，可以彌補試驗變壓器的一些缺陷，滿足現場對大容量電力設備的交流耐壓試驗要求。