150KVA/100KV調頻串聯諧振變頻試驗裝置

一、變頻串聯諧振試驗裝置適用被試品

1．10KV、3Km、300MM2電纜交流耐壓試驗，采用4電抗器并聯即可。

2. 10KV變壓器交流耐壓試驗試驗頻率45-55HZ試驗電壓35KV,采用2節電抗器即可。

3.35KV、500m、630MM2電纜交流耐壓試驗，試驗電壓52KV,采用2節電抗器、35KV高壓試驗用3節聯即可。

系統技術參數及功能

額定容量：150KVA

額定電壓： 100KV  額定電流：2A

輸出頻率：30~300HZ

輸出電壓波形畸變率：≤1%

頻率分辨率：0.1HZ

裝置自身品質因數：Q≥30～200

系統測量精度：0.5級

允許連續工作時間：30分鐘

輸入電源：容量：10KVA，電壓220V，

工作濕度≤90%

環境溫度-20—45℃

二、150KVA/100KV調頻串聯諧振變頻試驗裝置設備遵循標準

GB/T16927.12-1997  《高電壓試驗技術》

GB50150-1991     《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》

GB10229-88       《電抗器》

GB1094.1~6-96    《電力變壓器》

DL/T849.6-2004    《高壓諧振試驗裝置》

三、主要部件參數

3．1、變頻電源

主要作用為供電源，采用SPWM工作方式，工作穩定，效率高。輸出電壓的調節和變頻器的逆變均采用*、可靠的絕緣柵場效應IGBT開關管。SPWM脈沖與正弦波*同步,波形穩定，頻率穩定，溫漂極小。硬件保護回路響應速度快， 不會因外界沖擊而損壞，可靠性高。調頻電源主要元器件均為進口產品。

調頻電源輸入、輸出主回路及輔助回路的工頻1min耐受電壓水平為2KV（有效值）。

調頻電源采用高壓試驗微機控制變頻源，具備調頻、調壓、控制、保護等多項功能。

調頻電源操作界面簡單，可自動調諧手動升壓、手動調諧手動升壓、自動調諧自動升壓。采用大屏幕點陣LCD顯示屏（帶背光）分辨率高，字體清晰。在室內外強弱光線下均能一目了然。

變頻控制箱設有自動零位啟動保護、過壓保護、過流保護、高壓閃絡保護、綜合保護及過熱保護。

調頻串聯諧振試驗裝置特點：

a大屏幕顯示試驗數據、狀態，并有實時操作步驟提示功能

b.能靈活整定試驗電壓、調頻范圍、加壓時間

c.試驗結果能計算出被試品電容

D.體積小、重量輕、操作方便

E.分辨率高：頻率分辨率為0.01 HZ

F.安全可靠性高。具有過電流、過電壓及放電保護功能，可有效保護人身及設備安全

h.試驗結果可打印

3．2、勵磁變壓器

勵磁變壓器為單相干式自冷，絕緣耐熱等級H級，滿足GB6450T《干式電力變壓器》要求。高、低壓繞組及鐵芯間均設有靜電屏蔽層，高低壓繞組之間只有磁的聯系，沒有電的聯系，既作為勵磁變壓器，又可作為隔離變壓器；內置過壓保護，防止擊穿反擊。勵磁變壓器有承受其總重量的搬運把手，提供高壓繞組相互組合使用時的連接銅母線。變壓器內部結構在經過正常的鐵路、公路運輸后相互位置不變，緊固件不松動。

型號：10KVA//3.5K1.75KV

容量：10KVA 相數：單相

輸入 電壓 220V 輸出 電壓 .3.5KV1.75KV

電流 35A 電流 3A/6A

3．3、電抗器34KV /2A   3臺

高壓電抗器由3臺組成。

（高壓電抗器可根據試品的參數進行不同的串并聯組合）

額定容量：66kVar

額定電壓：34KV

單節電感值非線性度≤1%

額定電流：2A     重量：約46kg

工作頻率范圍 30～300Hz

品質因數大于30

允許溫升:在額定容量下試驗60min,線圈溫升≤45℃

3．4、分壓器

額定電壓100KV

分壓方式：電容分壓

電容量C1=1000pF±5%

介質損耗:≤0.05%

分壓比誤差：≤1.0%   重量： 8kg

結構:環氧筒外殼,C1和C2:選用溫度系數、頻率系數相同材料

工作頻率：30-300HZ（高低壓電容采用相同材料，溫度系數小，30-300 HZ范圍內分壓比不變。）

3．5、調諧電容器

額定電壓:80KV

電容量:0.025uF±5%(帶中間抽頭)

工作頻率:30～300Hz。

四、系統配置

成套試驗裝置的構成

變頻調壓電源 既可改變其輸出的頻率,又可改變其輸出的電壓

激勵變壓器   起電磁耦合及電壓變換的作用,并按本身的變比來提升電壓

電抗器       與被試品串聯,構成LC串聯諧振電路

分壓器        用來測量被試品上的電壓,同時作為采樣信號反饋給變頻調壓電源

諧振電容器    用來補償小電容試品,使諧振頻率達到規定范圍

五、主要特點

體積小、重量輕、操作方便

藍屏幕顯示試驗數據、試驗狀態,并有實時操作步驟提示功能

能靈活整定試驗電壓、調頻范圍、加壓時間、保護電流

試驗結果能計算出被試品電容

具有計算機通訊接口,可以和計算機進行通訊和試驗數據管理

有實時時間顯示,能存儲200組試驗數據

分辨率高:頻率分辨率為0.01Hz

安全可靠性高.裝置具有過電流、過電壓、IPM及放電保護功能,可有效保護人身及設備安全.

試驗結果可打印

六、裝置成套性

序號 產品名稱 規格型號 參考重量 數量

1 變頻電源和控制系統 10KW 28kg 1臺

2 激勵變壓器 12KVA 65kg 2臺

3 電抗器 66kVA/34KV 46kg 3臺

4 分壓器 100KV 8

kg 1臺

5 諧振電容器 80KV/0.01uF 28kg 1臺

各設備間的連接均采用連接線

電源線：長度≥2m    一付

輸出連線：1、控制箱與勵磁變壓器之間的連接線,長度≥2M

2、勵磁變壓器至電抗器連接電纜,長度≥2M

3、高壓輸出引線,長度≥4M

接地線：一付 (用于各部件之間的連接)

同軸屏蔽連接線：一付

電抗器串并聯連接線：12根

七、變頻諧振系統介紹

8．1、技術依據

高壓電力設備交流耐壓試驗的電源頻率傳統經典是取用工頻電源。隨著技術的發展，多年來國內在發電機和高壓電力設備上成功地完成了關于使用非工頻頻率耐壓試驗電源的研究，并付諸實用，例如：

IEC5178規定：CIS的現場試驗，以10-300 HZ電壓，耐壓5分鐘。

IEC62067/CD1999.04.15討論稿規定，35KV  110KV高壓電纜的現場竣工試驗，以30-300 HZ，（2.-1.7）U0電壓，耐壓60分鐘。

理論分析和實踐經驗表明，交聯電纜的反復直流耐壓對電纜有損傷的積累效應。而在30-300 HZ頻率范圍內對設備進行交流耐壓試驗，考核和對故障的擊穿檢出性能則與工頻基本*，積累效應甚微，也基本與工頻無異，故允許使用20-300 HZ，范圍的可調頻率。

CIGREWG21.09大電網會議的工作小組，對測量頻率的范圍定義為30-300 HZ，上的試驗設備制造廠商均按此定義設計制造產品。為輸變電設備的耐壓試驗提供的頻率，為30-300 HZ。

8．2、變頻諧振的特點

調頻串聯諧振試驗裝置是當前*的新型交流耐壓試驗裝置。它的主要特點是：

A）、輸出電壓的波形畸變率極小，優于現有的所有類型的交流耐壓試驗設備。

B）、耐壓中閃絡或擊穿時，短路電流將下降為閃絡或擊穿前試驗電流的百分之一以下，是傳統試驗變壓器閃絡或擊穿后短路電流的數百分之一。能有效防止對閃絡處的損傷。

C）、閃絡后立即自動熄弧，熄弧后恢復諧振電壓再建立的過程較長（秒級），是一個穩態的建立過程。既無過電壓過沖之慮，更無微秒級或毫秒級瞬態過程的恢復過電壓的問題。

D）、重量輕，體積小，裝置容量大。所需配置的電源容量小，價廉，使用輕便，操作簡單。

E）、可手動或120Hz以內自動尋找諧振頻率。

F）、由于電壓和頻率監視信號在同一界面，能夠有效的保證系統運行穩定性。

8．3、150KVA/100KV調頻串聯諧振變頻試驗裝置基本原理

a)1主回路基本原理。

激勵變壓器              UR         UL

R

變頻                UO                                 CX     UC

電源

圖1  串聯諧振主回路示意圖

圖1為典型RLC串聯電路，CX為被試品電容量。在調頻式系列中，L為裝置組合配置的固定電抗器。UO為激勵變壓器的激勵電壓。通過將變頻電源的能量輸入諧振回路補償其有功損耗，并通過調壓頻率激發諧振。當調使頻率f為諧振頻率fo=1/2л√LCX時回路達到全諧振。

脫諧頻差△f=f-f0

f—實際的供給頻率。

f0—全諧振UC=UL時的頻率。

圖2調頻諧振特性曲線

表3諧振調向提示

脫諧頻差△f ＞0 ＝0 ＜0

主回路屬性 感性 阻性全諧振 容性

調節f 調低 —— 調高