一、ZPXZ811變頻串(并)聯調頻諧振試驗裝置應用范圍
變頻串聯諧振成套試驗裝置是運用串聯諧振的原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,通過調節變頻控制器的輸出頻率,使得回路中的電器電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業,適用于大容量、高電壓的電容性試品的交接和性試驗。
110KV交聯聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗1000米。
110KVGIS交流耐壓試驗
110KV電力變壓器工頻耐壓
具體的參數要以每套的技術要求來訂。
二、ZPXZ811變頻串(并)聯調頻諧振試驗裝置主要性能指標及特點
2.1主要技術指標
(1)工作溫度范圍:-10~45℃
(2)工作濕度范圍:≤90%
(3)海拔:≤3500m
(4)供電電源電壓:380V±10%、三相或220V±10%、單相(10KW及以下)
50/60Hz
(5)供電電源容量: 50KW
(6)額定輸出電壓:275KV
(7)額定輸出容量:0-900KVA
(8)工作頻率范圍:30-350Hz(亦可根據用戶要求放寬頻率范圍)
(9)頻率調節分辨率:0.02Hz; 不穩定度≤0.05%
(10)噪音:≤60dB
(11)系統測量:1級
(12)輸出波形:正弦波,波形畸變率≤1%
(13)電器Q值:20-120
(14)系統具有IGBT、過電壓、過電流、試品閃絡等全自動保護
2.2主要特點
2.2.1體積小、重量輕,適合于現場使用
變頻控制器集調壓、調頻、控制及保護功能為一體,省去了笨重的調壓器,而且操作方便、讀數直觀。由于系統Q值較高(30-120),地解決了由于電源容量的不足對現場試驗的制約。當電壓等級較高時,電器采用多級或疊積式結構,便于運用輸及現場安裝。
2.2.2安裝性高
變頻裝置采用的設計思想、的IGBT及驅動回路使輸出波形失真度小,頻率輸出穩定性好,具有良好的IGBT、過電流、過電壓(保護值可根據需要人為整定)以及放電保護功能,可保護設備及人身的;當試品放電或擊穿時,由于諧振條件被破壞,短路電流小,只有試品試驗電流的1/Q,避免了因擊穿對試品造成的損壞。
2.2.3試驗的等效性好
采用接近工頻(30HZ-350HZ)的交流電壓作為試驗電源,無論是在等效性和一致性上都與50HZ/60HZ的工頻電源接近,了試驗結果的性和真實性。
三、ZPXZ811變頻串(并)聯調頻諧振試驗裝置工作原理及系統配置
3.1工作原理

高壓電器③可并、可串接使用,以回路在適當的頻率下諧振。通過變頻控制器①提供電源,試驗電壓由勵磁變壓器②經過初步升壓后,使高電壓加在高壓電器③和試品⑥上,通過改變變頻控器的輸出頻率,使回路處于串聯諧振狀態;調節變頻電源的輸出電壓幅度值,使試品上的高壓合適的電壓值。回路的諧振頻率取決于與被試品串聯的電器的電感L和試品的電容Cx,諧振頻率f=1/(2π√LCx )。
3.2系統配置
3.2.1變頻控制器
變頻控制器從結構上分為兩大類:50kW及以上為控制臺式,50kW以下為便攜箱式;它是由控制器和濾波器組成。在系統中變頻控制器的主要作用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉變成為幅值和頻率可調的正弦波,并為整套設備提供電源。
變頻控制器具有IGBT保護、過流保護、過壓保護、放電保護、進線保護等的保護功能,試驗人員和試品的。
IGBT保護:當IGBT電流過大或過熱時,CPU將停止工作,直到系統恢復正常。
過壓保護:是指當試驗電壓過人為整定的保護電壓(保護電壓可根據不同試驗電壓需要任意設定)時,控制器自動跳閘,CPU停止工作,并提示系統發生過壓保護。
過流保護:是當CPU檢測到母線工作電流過IGBT工作電流或IGBT溫度過高時,CPU會發生過流保護信號,裝置停止工作,并通過液晶屏提示系統發生過流保護。
放電保護:當試器擊穿、短路或試品放電時,CPU停止工作,并切斷主回路。
進線保護、低通濾波器:不可以在穩態下使放電或擊穿電流小,而且使暫態(瞬時)電流的破壞減小,從而設備和人身的。
測量部分:試驗人員可直接從變頻控制器控制面板上讀取輸入電壓、電流、當前工作頻率、變頻控制器輸出電壓、電流及試品上所加諧振電壓和電流信號。
參數
額定輸入:380V、三相或220V、單相50Hz/60Hz
額定輸出:0~400V或0~220V
頻率分辨率:0.02Hz
輸出波形:正弦波
輸出頻率:20-350Hz
額定容量:5KW、10KW、20KW、50KW、100KW、200KW、300KW、(其中5KW、10KW,15KW可采用單相電源供電)。
3.2.2勵磁變壓器
勵磁變壓器的作用是將變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓,滿足電器、負載在一不定期品質因數下試驗電壓的要求(勵磁變壓器的容量一般與變頻控制器相同)。為了滿足不同電壓等級、不同容量試品的試驗要求,勵磁變壓器高壓繞組一般有多個抽頭。
3.2.3高壓電器
高壓電器L是諧振回路的重要部件,當電源頻率等于1/(2π√LCx )時,它與被試品Cx發生串聯諧振;電器的性能直接影響到系統Q值的大小。
3.2.4高壓分壓器
高壓分壓器是高電壓測試器件,它由高壓臂C1和低壓臂C2組成,測量信號從低壓臂C2上引出,作為高壓電測量和保護信號。
3.3決定系統配置參數的因素
系統諧振電壓等級和容量取決于試品的電容量C,試驗電壓U試驗頻率f。
1) 對于交聯聚乙烯電纜決定系統配置的主要是:電纜的電壓等級、電纜的截面積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率范圍。
2) 對于GIS決定系統配置的因素為:GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C,GIS允許的試驗頻率范圍。
3) 對于變壓器、發電機等設備,系統的配置取決于試品的容量試驗電壓、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。
四、ZPXZ811變頻串(并)聯調頻諧振試驗裝置型號說明



五、試驗接線及面板布局
5.1本套試驗裝置測量各種被試品的接線示意圖




5.2交聯聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗
交聯聚乙烯電纜《XLPE》屬于固體緣電纜,是經過的物理、化學方法交聯而成,具有良好的電氣及物理性能,在世界范圍內得到了廣泛的應用。我國自七十年代以來,交聯聚乙烯電纜也得到了的發展,并逐步取代了常規中低壓油紙緣電纜,而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣。
交聯聚乙烯電纜它的特點就是容量大,若是采用工頻或接近工頻的交流電壓試驗作為擠包緣電纜線路竣工試驗存在的困難是長線路需要很大容量的試驗設備:例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路,電容量為0.188uF/Km,若電纜長3Km,則每相電纜試驗需要50Hz試驗設備的容量至少為2.9MVA(試驗電壓178KV試驗電流30A),因此,采用傳統的試驗變壓器的試驗方法已經遠遠不能滿足現場系統試驗容量的要求,變頻諧振試驗裝置利用變頻諧振的原理,使電源容量減少為試品容量的1/Q,設備的重量大大降低,使得高電壓、長距離電纜的現場試驗成為可能;同時利用試驗頻率允許在范圍內(30-300Hz)可調和試驗電器固定可調(單一電器電感是不可調的,但通過串并聯,總電感可調)的原理,使得系統的柔性大大增加。
電纜試驗的接線圖如下:

橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗接線示意圖
5.3 GIS(氣體緣金屬封閉組合電器)的交流耐壓試驗
GIS是一種把斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、測量儀表組合在一起,并以SF6氣體緣的組合電器,一般由1-7個間隔組成,電容量一般在10000PF以下。
根據IEC517(補充)的標準,GIS試驗電壓的頻率范圍應在10-300Hz,與國標GB7674-1997等效。
我國“城網氣體緣變電站若干技術問題的暫行規定”對GIS的現場工頻耐壓值作了規定,取不過出廠試驗電壓的90%。IEC517標準建議的試驗電壓為出廠試驗電壓的80%,并要求試驗頻率限制在10-300Hz范圍之內。
GIS的交流耐壓試驗接線圖如下:

GIS交流耐壓試驗接線圖
5.4大型變壓器的交流耐壓試驗(外施工頻交流耐壓及感應耐壓試驗)
變壓器應該進行外施耐壓試驗。它是考驗產品主緣電氣強度的基本的緣試驗,是發現主緣是否合理,緣材料是陷和制造工藝是否合要求的重要手段之一,對試驗頻率一般要求在工頻,即45-65Hz。
采用變頻諧振的方式,通過補償電容器使諧振頻率控制在45-65Hz之內,由于回路諧振時Q值高,這樣可大大減小試驗電源的容量,并且頻率可調,也了設備的應用范圍,試驗接線如下圖所示:

變壓器交流耐壓接線圖
感應耐壓的倍數,對于電力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,為了不使鐵芯中磁通飽和,應使用兩額定頻率的電源裝置。一般規定頻率應在100-400Hz范圍內,但經驗證明感應耐壓試驗的頻率一般為150-200Hz為宜。
5.5大型發電機組的交流耐壓試驗
根據和地方電力部門的規定發電機在制造、安裝、檢修和運行以及性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗時試驗電壓和工作電壓的波形、頻率一致,作用于緣內部的電壓分布及擊穿性能能夠適應發電機的工作狀態,試驗電壓一般為0.75(2Un 3000)或1.5Un,頻率要求為工頻。
采用Y803變頻串聯諧振試驗成套裝置再配上合適的補償電容器在頻率和容量上都可以很地滿足發電機的交流耐壓要求。
試驗接線如下圖:

發電機的交流耐壓接線示意圖
5.6其它試品的交流耐壓試驗
互感器、套管等設備在作耐壓試驗時,都相當于一電容,利用電器和補償電容器也可以使系統在50Hz附近發生諧振,工頻緣試驗的目的。
5.7面板布局

六、常見故障及分析
1. 主機找不到諧振點。
原因:系統諧振點在主機的輸出頻率范圍之外;系統接線錯誤;
系統未接地;高壓采樣反饋信號開路或連接不;試品有故障。
輸出激勵功率不夠。
2. 主機復位。
原因:主機供電電源波動;外界強磁場干擾;主機未接地;
3. Q值偏低,即電壓升不上去,或升不高。
原因:試品放電泄漏;電器磁路受干擾,例如電器被放置在磁場屏蔽范圍內。
4. 電源跳閘。
原因:諧振系統回路短路。
說明:以上故障原因供參考。
注意:
請勿擅自打開箱體,拆卸或更換元器件,如有質量問題,請與本公司聯系。
七、維護
7.1日常維護
對于串聯諧振成套裝置各部件,應定期檢查,結構堅固。不使用時,應存放于干燥、清潔場地,雨水、灰塵進入裝置內部。
7.2運輸
運輸時請各裝置固定,不松動,適當加以緩震保護。搬運時,輕拿輕放,請勿拋摔!
質保期內,若因本公司產品質量問題不能正常使用,本公司將無償上門服務,維修。
八、隨機文件
1.ZPXZ811調頻串聯諧振裝置使用說明書 1份
2、保修卡/合格證 1份








