電纜調頻之串聯諧振試驗裝置

HTXZ系列電纜調頻串聯諧振試驗裝置適用于各種需要交流耐壓的場合，既能滿足高電壓、大容量的產品耐壓需求，也能滿足小容量、高電壓的耐壓需求。引用標準：GB50150，DL/T 474.4-2006 ， DL/T 596-2005， DL/T849.6-2004。變頻串聯諧振是通過勵磁變壓器，電抗器形成串聯回路（L），然后與被變頻串聯諧振試驗裝置原理試品(C)并聯形成諧振電路，通過調節試驗電源的頻率使回路電感L與試品電容C產生諧振，從而獲取高電壓。由變頻控制單元、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器、補償電容器組成。通過改變電抗器的串并聯來適用于不同的場合。變頻串聯諧振裝置廣泛應用于電力、鐵路電氣化、鋼鐵、機械、冶金、石油、化工等行業，適用于高電壓、大容量的容性試品的交流耐壓試驗。

調頻串聯諧振試驗裝置也廣泛應用于10kV、35kV、110kV、220kV、500kV聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗；適用于60kV、220kV，500kVGIS交流耐壓試驗。適用于大型變壓器，發電機組工頻耐壓試驗。

產品特點：對試驗電源容量要求小，只需傳統工頻耐壓容量的1/Q,  Q≥30。多種方式供電，方便現場取電；可靠性高、穩定性好。核心部件采用進口元器件，電壓輸出和頻率輸出穩定，電磁兼容設計合理，保護功能完備，能適用于不同的場合；智能變頻調諧，即可自動調諧，掃描諧振頻率，也可以手動尋找。系統自動掃描時，從30Hz到300Hz自動掃頻，掃頻完成后，系統根據掃頻結果初步找到的諧振頻點，在其±5Hz范圍內以0.01Hz為分辨率進行頻率細掃，后鎖定諧振頻率；找到系統諧振頻率，設備可以按照預先設置的分段試驗或單次試驗進行自動升壓，自動完成試驗，并記錄試驗結果。也可以手動調壓，進行耐壓試驗；當被試品被擊穿的時候，系統失諧，高壓消失，對被試品損害小；保護功能完善。具備零位保護，過壓保護，過流保護，閃絡保護等功能，保證了系統的可靠性；配置靈活，選配不同的電抗器組合，可滿足不同的試驗要求。

原理該儀器主要針對10kV、35kV、110kV、220kV、變電站及線路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。

該儀器主要由變頻控制電源、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器組成。我公司調頻諧振儀器主要功能及其技術特點
1、儀器具有過壓、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。
2、儀器具有三種工作模式，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、手動模式、自動調諧手動升壓模式.
3、能存儲和異地打印數據，存入的數據編號是數字，方便的幫助用戶識別和查找。
4、儀器自動掃頻時頻率起點可以在規定范圍內任意設定，掃頻方向可以向上、向下選擇，同時液晶大屏幕顯示掃描曲線，方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
5、采用了DSP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。

電纜調頻串聯諧振試驗裝置技術方案

一、        設備制造遵循的標準和行業標準
GB7328-87             << 變壓器和電抗器的聲級測量>>
GB1094                <<電力變壓器>>
GB/T    <<高電壓試驗技術>>
ZBK41006-89           <<試驗變壓器>>
GB4208                <<外殼防護等級>>
GB2900                <<電工名詞術語>>
GB5273                <<變壓器、高壓電器和套管的端子>>
GB191                 <<包裝儲運標志>>
GB10327               <<電力變壓器絕緣水平和絕緣試驗外絕緣自空氣間隙》
GB10229-88            <<電抗器>>
IEC358(1990)          <<耦合電容器和電容分壓器>>
IEC1000               <<電磁兼容性>>
GB4793-1984           電子測量儀器要求

變頻串聯諧振試驗裝置原理被試品對象及試驗要求 
1、滿足10KV電纜，400mm2，8KM的交流耐壓試驗；電容量≤3.37uF,試驗頻率30-300Hz，試驗電壓≤22kV，試驗時間5min。
2、滿足35KV電纜，400mm2，3KM的交流耐壓試驗；電容量≤0.6438uF,試驗頻率30-300Hz，試驗電壓≤52kV，試驗時間60min。
變頻串聯諧振試驗裝置原理工作環境
1.    環境溫度：－100C –50 0C;
2.    相對濕度：≤90%RH;
3. 海拔高度:  ≤1000米；
四、裝置主要技術參數及功能
1.       額定容量：432kVA；
2.       輸入電源：三相380V電壓，頻率為50Hz；
3.       額定電壓：54KV
4.       額定電流：8A
5.       工作頻率：30-300Hz；
6.       裝置輸出波形：正弦波
7.       波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；
8.       工作時間：額定負載下允許連續60min；過壓1.1倍1分鐘；
9.       溫    升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K；
10.    品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；
11.    保護功能： 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分)；
12. 測量精度：系統有效值1.5級；
裝置容量確定
1、滿足10KV電纜，400mm2，8KM的交流耐壓試驗；電容量≤3.37uF,試驗頻率30-300Hz，試驗電壓≤22kV，試驗時間5min。
試驗頻率：f=35Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×35×3.37×10-6×22×103 =16.3A
 L=1/ω2C=1/（2π×35）2×3.37×10-6=6.1H
2、滿足35KV電纜，400mm2，3KM的交流耐壓試驗；電容量≤0.6438uF,試驗頻率30-300Hz，試驗電壓≤52kV，試驗時間60min。
 試驗頻率：f=35Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×35×0.6438×10-6×52×103 =7.36A
 L=1/ω2C=1/（2π×35）2×0.6438×10-6=32.1H
 根據以上各項目試驗電壓、電流、頻率、電感量即設計8節電抗器，單節電抗器為54kVA/27kV/2A/55H
驗證：
1、滿足10KV電纜，400mm2，8KM的交流耐壓試驗；電容量≤3.37uF,試驗頻率30-300Hz，試驗電壓≤22kV，試驗時間5min。
  使用電抗器8節并聯,此時電感量為55/8=6.87H
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√6.87×3.37×10-6)=33.08Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×33.08×3.37×10-6×22×103 =15.41A
2、滿足35KV電纜，400mm2，3KM的交流耐壓試驗；電容量≤0.6438uF,試驗頻率30-300Hz，試驗電壓≤52kV，試驗時間60min。
使用電抗器2節串聯4組并聯,此時電感量2*55*1.05/4=28.88H
試驗頻率f=1/2π√LC=1/(2×3.14×√82.68×0.6438×10-6)=36.91Hz
試驗電流：I=2πfCU試 =2π×36.91×0.6438×10-6×52×103 =7.76A

裝置容量定為432kVA/54KV;設計8節電抗器，單節電抗器為54kVA/27kV/2A/55H,使用電抗器串并聯能滿足上述被試品的試驗要求。  

備用電源自動投入裝置應遵循的基本原則如下：① 當工作母線上的電壓低于檢無壓定值，并且持續時間大于時間定值時，備自投裝置方可啟動，備自投的時間定值應與相關的保護及重合閘的時間定值相配合。② 備用電源的電壓應工作與正常范圍，或備用電源應處于正常的準備狀態，備自投裝置方可啟動，否則應予以閉鎖。③ 必須在斷開工作電源的斷路器之后，備自投裝置方可動作。工作電源消失后，不管其進線斷路器是否已經斷開，備自投裝置在啟動延時到了以后總是先跳開該斷路器，確認該斷路器在跳位以后，方能合備用電源的斷路器