电缆调频之串联谐振试验装置

HTXZ系列电缆调频串联谐振试验装置适用于各种需要交流耐压的场合，既能满足高电压、大容量的产品耐压需求，也能满足小容量、高电压的耐压需求。引用标准：GB50150，DL/T 474.4-2006 ， DL/T 596-2005， DL/T849.6-2004。变频串联谐振是通过励磁变压器，电抗器形成串联回路（L），然后与被变频串联谐振试验装置原理试品(C)并联形成谐振电路，通过调节试验电源的频率使回路电感L与试品电容C产生谐振，从而获取高电压。由变频控制单元、励磁变压器、电抗器、电容分压器、补偿电容器组成。通过改变电抗器的串并联来适用于不同的场合。变频串联谐振装置广泛应用于电力、铁路电气化、钢铁、机械、冶金、石油、化工等行业，适用于高电压、大容量的容性试品的交流耐压试验。

调频串联谐振试验装置也广泛应用于10kV、35kV、110kV、220kV、500kV聚乙烯电力电缆交流耐压试验；适用于60kV、220kV，500kVGIS交流耐压试验。适用于大型变压器，发电机组工频耐压试验。

产品特点：对试验电源容量要求小，只需传统工频耐压容量的1/Q,  Q≥30。多种方式供电，方便现场取电；可靠性高、稳定性好。核心部件采用进口元器件，电压输出和频率输出稳定，电磁兼容设计合理，保护功能完备，能适用于不同的场合；智能变频调谐，即可自动调谐，扫描谐振频率，也可以手动寻找。系统自动扫描时，从30Hz到300Hz自动扫频，扫频完成后，系统根据扫频结果初步找到的谐振频点，在其±5Hz范围内以0.01Hz为分辨率进行频率细扫，后锁定谐振频率；找到系统谐振频率，设备可以按照预先设置的分段试验或单次试验进行自动升压，自动完成试验，并记录试验结果。也可以手动调压，进行耐压试验；当被试品被击穿的时候，系统失谐，高压消失，对被试品损害小；保护功能完善。具备零位保护，过压保护，过流保护，闪络保护等功能，保证了系统的可靠性；配置灵活，选配不同的电抗器组合，可满足不同的试验要求。

原理该仪器主要针对10kV、35kV、110kV、220kV、变电站及线路等所有电气主设备的交流耐压试验设计制造。电抗器采用多只分开设计，既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求，又能满足低电压的交流耐压试验要求，具有较宽的适用范围，是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。

该仪器主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。我公司调频谐振仪器主要功能及其技术特点
1、仪器具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。
2、仪器具有三种工作模式，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。
工作模式为：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式.
3、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便的帮助用户识别和查找。
4、仪器自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上、向下选择，同时液晶大屏幕显示扫描曲线，方便使用者直观了解是否找到谐振点。
5、采用了DSP平台技术，可以方便的根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交换界面更为人性化。

电缆调频串联谐振试验装置技术方案

一、        设备制造遵循的标准和行业标准
GB7328-87             << 变压器和电抗器的声级测量>>
GB1094                <<电力变压器>>
GB/T    <<高电压试验技术>>
ZBK41006-89           <<试验变压器>>
GB4208                <<外壳防护等级>>
GB2900                <<电工名词术语>>
GB5273                <<变压器、高压电器和套管的端子>>
GB191                 <<包装储运标志>>
GB10327               <<电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘自空气间隙》
GB10229-88            <<电抗器>>
IEC358(1990)          <<耦合电容器和电容分压器>>
IEC1000               <<电磁兼容性>>
GB4793-1984           电子测量仪器要求

变频串联谐振试验装置原理被试品对象及试验要求 
1、满足10KV电缆，400mm2，8KM的交流耐压试验；电容量≤3.37uF,试验频率30-300Hz，试验电压≤22kV，试验时间5min。
2、满足35KV电缆，400mm2，3KM的交流耐压试验；电容量≤0.6438uF,试验频率30-300Hz，试验电压≤52kV，试验时间60min。
变频串联谐振试验装置原理工作环境
1.    环境温度：－100C –50 0C;
2.    相对湿度：≤90%RH;
3. 海拔高度:  ≤1000米；
四、装置主要技术参数及功能
1.       额定容量：432kVA；
2.       输入电源：三相380V电压，频率为50Hz；
3.       额定电压：54KV
4.       额定电流：8A
5.       工作频率：30-300Hz；
6.       装置输出波形：正弦波
7.       波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；
8.       工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；
9.       温    升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；
10.    品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；
11.    保护功能： 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)；
12. 测量精度：系统有效值1.5级；
装置容量确定
1、满足10KV电缆，400mm2，8KM的交流耐压试验；电容量≤3.37uF,试验频率30-300Hz，试验电压≤22kV，试验时间5min。
试验频率：f=35Hz
试验电流：I=2πfCU试 =2π×35×3.37×10-6×22×103 =16.3A
 L=1/ω2C=1/（2π×35）2×3.37×10-6=6.1H
2、满足35KV电缆，400mm2，3KM的交流耐压试验；电容量≤0.6438uF,试验频率30-300Hz，试验电压≤52kV，试验时间60min。
 试验频率：f=35Hz
试验电流：I=2πfCU试 =2π×35×0.6438×10-6×52×103 =7.36A
 L=1/ω2C=1/（2π×35）2×0.6438×10-6=32.1H
 根据以上各项目试验电压、电流、频率、电感量即设计8节电抗器，单节电抗器为54kVA/27kV/2A/55H
验证：
1、满足10KV电缆，400mm2，8KM的交流耐压试验；电容量≤3.37uF,试验频率30-300Hz，试验电压≤22kV，试验时间5min。
  使用电抗器8节并联,此时电感量为55/8=6.87H
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√6.87×3.37×10-6)=33.08Hz
试验电流：I=2πfCU试 =2π×33.08×3.37×10-6×22×103 =15.41A
2、满足35KV电缆，400mm2，3KM的交流耐压试验；电容量≤0.6438uF,试验频率30-300Hz，试验电压≤52kV，试验时间60min。
使用电抗器2节串联4组并联,此时电感量2*55*1.05/4=28.88H
试验频率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√82.68×0.6438×10-6)=36.91Hz
试验电流：I=2πfCU试 =2π×36.91×0.6438×10-6×52×103 =7.76A

装置容量定为432kVA/54KV;设计8节电抗器，单节电抗器为54kVA/27kV/2A/55H,使用电抗器串并联能满足上述被试品的试验要求。  

备用电源自动投入装置应遵循的基本原则如下：① 当工作母线上的电压低于检无压定值，并且持续时间大于时间定值时，备自投装置方可启动，备自投的时间定值应与相关的保护及重合闸的时间定值相配合。② 备用电源的电压应工作与正常范围，或备用电源应处于正常的准备状态，备自投装置方可启动，否则应予以闭锁。③ 必须在断开工作电源的断路器之后，备自投装置方可动作。工作电源消失后，不管其进线断路器是否已经断开，备自投装置在启动延时到了以后总是先跳开该断路器，确认该断路器在跳位以后，方能合备用电源的断路器