变频串联谐振耐压试验装置

变频串联谐振耐压试验装置台湾

台湾变频串联谐振耐压装置技术参数及功能描述1、技术参数?额定容量：20KW ?输入电源:电压 380V±10％ 单相；频率 50Hz?输出电压： 0-400V连续可调?输出波形：方波?频率调节范围：20-300Hz?频率分辨率：0.01Hz?频率不稳定度：≤1％?频率步进5Hz2Hz1Hz0.5HZ0.1Hz0.01Hz?电压不稳定度：≤1％?电压步进值： U/45000 满量程?运行连续工作时间：60分钟，温升≤45K?工作条件：温度 -10℃～40℃；湿度 不大于85％RH?海拔高度：＜1000m?重量：15kg2、功能描述10kw变频电源有如下几个显著的特点：?波形为脉宽电压调节的方波。?系统运行过程中对电压连续监控，当电源电压波动或电源频率波动导致高压电压波动时，自动微调电压至设置电压值。?自动扫频，寻找谐振点.频率范围20-300Hz可手动设置扫频范围，扫频耗时2分钟(全频扫)， 频率分辨率0.01Hz。?自动试验，用户可设置试验程序，试验程序分为5段，系统自动按设置的程序完成试验过程。?强大的保护及报警功能：过流保护，过压保护和闪络保护。?试验结果打印。二、系统硬件说明图1 - 硬件原理图1、面板操作说明图2 - 面板布局示意图【1】变频电源的输出端子，连接到激励变压器输入端【2】变频电源的输入端子，接入交流220V【3】变频电源电源输入总开关【4】变频电源电源输入控制开关【5】旋转鼠标“频率”（手动试验：调节频率；自动试验：设置阶段耐压时间）【6】320x240液晶显示器【7】旋转鼠标“电压”（手/自动试验：设置试验参数；手动试验：调节目标电压；自动试验：设置阶段目标电压）【8】键盘，用来操作菜单【9】打印机【10】分压器的电压输入插孔【11】变频电源接地端子【12】高压指示灯/高压制动注意： 当220V电源接入变频电源输入端且面板上空开合上时，此时严禁碰触输入、输出接线端子。应在合空开前接好所有试验连线。

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台湾变频串联谐振耐压装置设置耐压阶段，见图6：图6 – 设置自动试验耐压阶段自动试验多分5段耐压，每段的目标电压都不能超过“试验参数”中设置的“试验电压”。通过旋转鼠标“电压”设置目标电压，旋转鼠标“频率”来设置阶段耐压时间按“返回”键退回上一级菜单或者按“确定”键进入下一级开始试验，见图7：3）．开始自动试验，见图7：图7 – 自动试验界面● 显示项目说明：U峰值/√2：采样交流高压峰值U，计算得到高压有效值U直流：直流母线电压I输出：输出电流F输出：系统输出频率F，范围为20-300HzF测量：系统谐振频率F（此频率只有当输出频率在谐振点或奇数倍分频附近时才有效）步数：输出调压步数，满量程为45000步过压：设置的过压保护值过流：设置的过流保护值.阶段电压：自动试验每个阶段的目标电压耐压时间：自动试验每个阶段的耐压时间，耐压时开始倒计时确认参数无误后按“启动”键开始试验，将按下述步骤自动完成试验：1＝＞系统自动寻找谐振点2＝＞将“U峰值/√2”调节到阶段目标电压3＝＞保持高压稳定，持续耐压时间4＝＞判断是否有下一阶段5＝＞如果有下一阶段（目标电压和耐压时间不为0），跳到步骤2继续进行试验6＝＞没有下一阶段则自动降低电压并停机在试验中途可以按降压停机键降压停机，遇到紧急情况可按紧急停机键直接停机（“降压停机”键和“紧急停机”键在系统启动后才出现在界面上）。

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台湾变频串联谐振耐压装置 变频串联谐振耐压试验装置一、系统执行标准GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》DL/T849.6-2004 《电力设备专用测试仪器通用技术条件第6部分：高压谐振试验装置》JB/T9641-1999《试验变压器》GB10229 《电抗器》GB/T.311-1997 《高压输变电设备的绝缘与配合》DL/T846-2004 《高电压测试设备通用技术条件》GB4793-1984《电子测量仪器要求》GB2900《电工名词术语》GB4208《外壳防护等级》GB191《包装贮运标志》GB/T16927-1997《高电压试验技术》二、工作环境1.环境温度：－150C –40 0C；2.相对湿度：≤90％RH；3.海拔高度: ≤3500米；三、装置主要适用范围1、满足300mm210kV 电缆交流耐压试验，长度1km，电容≤0.37uF试验频率30~300Hz试验电压U≤22kV。四、系统技术规范及性能4.1 系统技术参数4.1.1 额定输出电压 0～22kV4.1.2 谐振电压波型正弦波，波形畸变率＜1.0％4.1.3 被试品电流2A4.1.4 试验容量： 44kVA4.1.5 输出频率30～300Hz4.1.6 工作时间 满功率输出下，连续工作时间15min4.1.7 品质因素30～904.1.8 输入工作电源： 单相220V或三相380V±10％，50Hz4.1.9 环境温度15℃～＋40℃4.1.10 相对湿度 ＜90RH％，无凝露状况4.1.11 海拔高度：＜3500m4.1.12 噪声 ≤50dB

台湾变频串联谐振耐压装置?开机试验2.1.开机后，液晶的显示界面如图2所示：图2?自动试验：自动试验模式；?手动试验：全手动试验模式和半自动试验模式；?参数设置：各种试验参数的设置；?文件管理：查看和输出试验记录；?参数计算：电感，电容，频率之间的换算，已知两个量，可求出第三个 量；2.2.试验参数设置：在每次试验前必须正确设置当次试验是的各种参数！点击“参数配置”后，液晶的显示界面如图3所示。图3?起始频率：自动调谐时的开始频率，下限频率为20Hz，上限频率为200Hz。?终止频率：自动调谐时的结止频率，下限频率为200Hz，上限频率为300Hz，设置"起始频率"不可高于"终止频率"。当次试验时建议采用30Hz～300Hz进行扫描。当已经知道大概频率范围时，可以选定在适当的频率段扫描，以减少试验时间。?起始电压：设置调谐时输出电压的初此值。1.对Q值较低的试品如发电机、电动机、架空母线，初此值设定为30～40V；2.对Q值较高的试品如电力电缆、变压器、GIS等，初此值设定为20V。?阶段试验电压，试验时间：设置耐压试验电压的值和耐压时间。1."阶段试验电压"如没有分段耐压试验只设置阶段试验电压和阶段试验时间其它阶段试验电压及时间均设0；2．如需要分段设置时，分别点击相应的试验电压、试验时间栏即可完成设置；

台湾变频串联谐振耐压装置变频电源工作原理仪器采用ARM和FPGA高速数字信号处理器，实现整个试验过程的高水平控制，FPGA高速数字信号处理器程实时计算出输出波形，实时改变波形输出，实时测量高压电压值及变频器电源主回路参数，并返回测量参数运行状态给ARM，实时采样保护信号，快速关闭电源输出及其波形发生器。三、操作说明通电启动程序，正常启动后将进入欢迎界面，见图3：图3 – 仪器启动界面等待两秒钟后进入主菜单操作界面，见图4：图4 – 仪器主菜单按上下移动光标到选择的试验项目上，按“确定”键进入选择项目。1.自动试验：根据设置的试验参数和阶段参数自动完成扫频，升压，耐压等试验阶段。图5 – 试验参数1）．设置试验参数，见图5：试验电压：试验过程中可以达到的电压分压变比：分压变压器的变比激励变比：激励变压器的变比，所设置的变比值与扫频寻找谐振点有关。当在寻找谐振点时，若出现谐振点还未找到仪器突然断开的现象时，即可通过改变激励变压器的变比（增大或减小），来寻找谐振点。过压保护：当高压超过此值时保护，通常不超过试验电压的1.1倍过流保护：当电流超过此值时保护扫频范围：寻找谐振频率的范围，分成20-5550-145140-300三段按键上下翻动光标到需要设置的参数上，将旋转鼠标“电压”按下选中该参数的位，再次按下往后移动选中的位置（循环），通过左右调节旋转鼠标“电压”来改变该位参数的值。按“返回”键退回上一级菜单或者按“确定”键进入下一级设置耐压阶段。

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台湾变频串联谐振耐压装置变频电源工作原理仪器采用ARM和FPGA高速数字信号处理器，实现整个试验过程的高水平控制，FPGA高速数字信号处理器程实时计算出输出波形，实时改变波形输出，实时测量高压电压值及变频器电源主回路参数，并返回测量参数运行状态给ARM，实时采样保护信号，快速关闭电源输出及其波形发生器。三、操作说明通电启动程序，正常启动后将进入欢迎界面，见图3：图3 – 仪器启动界面等待两秒钟后进入主菜单操作界面，见图4：图4 – 仪器主菜单按上下移动光标到选择的试验项目上，按“确定”键进入选择项目。1.自动试验：根据设置的试验参数和阶段参数自动完成扫频，升压，耐压等试验阶段。图5 – 试验参数1）．设置试验参数，见图5：试验电压：试验过程中可以达到的电压分压变比：分压变压器的变比激励变比：激励变压器的变比，所设置的变比值与扫频寻找谐振点有关。当在寻找谐振点时，若出现谐振点还未找到仪器突然断开的现象时，即可通过改变激励变压器的变比（增大或减小），来寻找谐振点。过压保护：当高压超过此值时保护，通常不超过试验电压的1.1倍过流保护：当电流超过此值时保护扫频范围：寻找谐振频率的范围，分成20-5550-145140-300三段按键上下翻动光标到需要设置的参数上，将旋转鼠标“电压”按下选中该参数的位，再次按下往后移动选中的位置（循环），通过左右调节旋转鼠标“电压”来改变该位参数的值。按“返回”键退回上一级菜单或者按“确定”键进入下一级设置耐压阶段。

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台湾变频串联谐振耐压装置技术方案一、设备制造遵循的标准和行业标准电子测量仪器要求二、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。三、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：54KV4.额定电流：8A5.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；五、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 ＝2 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。

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台湾变频串联谐振耐压装置变频电源控制箱参数设置：可对试验电压、耐压时间、试验模式、试验电流、等参数进行设置或选择。7.1.2.2 试验模式：手动试验模式、自动试验模式a、手动试验模式：具备升压、调谐（含手动、自动）、降压（手控自动）功能等。b、自动试验模式：进入试验状态后，自动进行调谐、升压、计时、降压、切断主回路并转到试验结果界面。7.1.2.3 保护功能及其信息提示：具备高压过压、低压过流保护，以及失谐保护、零位、放电保护等多重保护功能。7.1.2.4 数据存储功能：试验结果保存、回查等。a、试验结果：手动或自动试验完毕后，在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数，可将参数保存在存储器中，该存储器为非易失存储器，可保存200次试验记录。b、数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上。7.1.2.5自动稳压功能：系统根据设定的试验电压或手动升压结果，自动跟踪并维持稳定的试验电压，电压稳定度可达1％。7.1.2.6 调频范围设定：调频范围可设为20～300Hz。7.1.2.7 过压保护功能：软件过压保护值，丰富的高压过压保护功能，更具性，有效保护人身、设备及试品的。7.1.2.8过电流保护：可人工设定过电流保护值；当整套装置的输出电流达到保护整定值时，自动切除整套装置

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台湾变频串联谐振耐压装置常见故障排除5.1通用注意事项1.本试验设备应由高压试验专业人员使用，使用前应仔细阅读使用说明书，并经反复操作训练。2.操作人员应不少于2人。使用时应严格遵守本单位有关高压试验的作业规程。3.为了保证试验的正确，除必须熟悉本产品说明书外，还必须严格按有关标准和规程进行试验操作。4.各联接线不能接错，否则可导致试验装置损坏5.本装置使用时，输出的是高电压或超高电压，必须可靠接地，注意操作。5.2常见故障原因及排除1.风扇不能启动：急停、故障保护、失谐保护后，没有按“故障复位”；2）内部温度过高，功率元件热保护；排除方法：关断仪器电源，将仪器静置30分钟左右，重新开启电源，按仪器面板上的“复位”键，再启动仪器。如果依然不能启动风扇，请和厂家联系，不可拆卸仪器！2.自动调谐不能完成，找不到谐振点：现象：调谐曲线完全是一条直线，调谐完成后仪器提示没有谐振点原因：回路接地不好，试验回路接线错误，装置某一仪器开路排除方法：1）检查接地装置可靠，接地连接线是否有断开点；检查励磁变压器的高低压线圈的通断；（低压绕组阻值两组A1X1和A2X2；高压绕组阻值每个输出端对高压尾）检查每一只电抗器的通断；(每个绕组阻值)4）检查分压器的信号线的通断；（电容量）5）检查分压器的高低压电容臂的通断；（1孔对芯，2孔对外壳分别导通；1孔对2孔断开）装置自身升压时没有谐振点，还需要检查补偿电容器的通断；如果所有部件正常，依然没有谐振点，请和厂家联系，不可拆卸仪器！3 不能升压到试验电压现象：调谐曲线是一条直线，有较低的尖峰；试验时一次电压较高，高压却较低，甚至在没有升到试验电压时，一次电压已经到达额定电压，回路自动降压；原因：1）电抗器与试品电容量不匹配，没有准确找到谐振点；2）试品损耗较高，系统Q值太低；3）励磁变压器高压输出电压较低；4）高压连接线过长或没有采用高压放晕线排除方法：1）将补偿电容器并接入试验回路，加大回路电容量；尽可能将多只电抗器串联，提高回路电感量；3）提高励磁变压器的输出电压；4）干燥处理被试品，提高被试品的绝缘强度，减少回路的有功损耗；5） 一般在设备较高电压输出时，采用高压放晕线，或将普通高压输出线改为较短的连线，一般不超过5米。如果全部处理完后，依然不能解决问题，请和厂家联系，不可拆卸仪器！

台湾变频串联谐振耐压装置主要部件的技术规范及性能变频电源控制箱THBP2.5kVA/220V/380V 1台7.1.1 技术参数 7.1.1.1 输入工作电源： 单相220V或三相380V±10％，50Hz。输出电压和电流： 0～400V，电流7A。7.1.1.3 输出频率：30～300Hz，频率调节细度0.1Hz，不稳定度＜0.05％。额定输出容量7kVA7.1.1.5 外形尺寸和重量：360×230×320mm；15kg性能特点7.1.2.1 参数设置：可对试验电压、耐压时间、试验模式、试验电流、等参数进行设置或选择。7.1.2.2 试验模式：手动试验模式、自动试验模式a、手动试验模式：具备升压、调谐（含手动、自动）、降压（手控自动）功能等。b、自动试验模式：进入试验状态后，自动进行调谐、升压、计时、降压、切断主回路并转到试验结果界面。7.1.2.3 保护功能及其信息提示：具备高压过压、低压过流保护，以及失谐保护、零位、放电保护等多重保护功能。7.1.2.4 数据存储功能：试验结果保存、回查等。a、试验结果：手动或自动试验完毕后，在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数，可将参数保存在存储器中，该存储器为非易失存储器，可保存200次试验记录。b、数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上。7.1.2.5自动稳压功能：系统根据设定的试验电压或手动升压结果，自动跟踪并维持稳定的试验电压，电压稳定度可达1％。7.1.2.6 调频范围设定：调频范围可设为20～300Hz。7.1.2.7 过压保护功能：软件过压保护值，丰富的高压过压保护功能，更具性，有效保护人身、设备及试品的。7.1.2.8过电流保护：可人工设定过电流保护值；当整套装置的输出电流达到保护整定值时，自动切除整套装置7.1.2.9击穿保护：具有放电或闪络保护功能，当高压侧发生对地闪络时，自动切除整套装置。不会对试验设备和人身造成伤害，变频电源内电子元件不会击穿7.1.2.10断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护

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台湾变频串联谐振耐压装置系统的性能特点充分利用我公司在电子测量技术和电磁兼容方面的优势，完全自主开发设计和生产该套设备所有组成部分包括：变频电源、激励变压器、浇注式高压电抗器和高精度电容分压器。4.2.2 具备手动/自动模式、大屏幕显示、试验参数设置，并具有自动计时及操作提示功能。4.2.3 具备多项保护功能，如：过压、过流保护、放电保护、失谐保护等。五、装置容量确定满足300mm210kV 电缆交流耐压试验，长度1km，电容≤0.37uF试验频率30~300Hz试验电压U≤22kV。频率取37Hz试验电流 I＝2πfCU试 ＝2π×37×0.37×10-6×22×103＝1.9A对应电抗器电感量 L＝1/ω2C＝50H设计二节电抗器，将二节电抗器并联使用则单节电抗器的参数为22kVA/22kV/1A/100H，装置总容量为44kVA。结论：装置容量定为44kVA/22kV，分二节电抗器，电抗器单节为22kVA/22kV/1A/100H，使用电抗器组合能满足上述被试品的试验要求。

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台湾变频串联谐振耐压装置 设备遵循标准GB10229-88 《电抗器》GB109 《电力变压器》GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》DL/T 596-1996 电力设备性试验规程》 GB1094.1-GB1094.6-96 《外壳防护等级》GB2900　 《电工名词术语》GB/T16927.1~2-199 《高电压试验技术》五 装置容量确定110kV/400mm2电缆，长度1000m以内的交流耐压试验，电容量≤0.156uF，试验频率30-300Hz，试验电压128kV。频率取35HZ试验电流 I＝2πfCU试 ＝2π×35×0.156×10-6×128×103＝4.4A对应电抗器电感量 L＝1/ω2C＝132H 设计六台电抗器，使用电抗器三节串联两组并联，单节电抗器为85kVA/45kV/2.2 A/132H验证: 1．10kV/400mm2电缆，长度3000m以内的交流耐压试验，电容量≤1.26uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV。使用电抗器六节并联此时电感量为L＝132/6＝22H试验频率f＝1/2π√LC＝1/(2×3.14×√22×1.26×10-6)＝30.3Hz试验电流 I＝2πfCU试 ＝2π×98×1.26×10-6×22×103＝5.3A2. 35kV/400mm2电缆，长度2000m以内的交流耐压试验，电容量≤0.42uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV。使用电抗器两节串联三组并联此时电感量为L＝132＊2/3＝88H试验频率f＝1/2π√LC＝1/(2×3.14×√88×0.42×10-6)＝26.2Hz试验电流 I＝2πfCU试 ＝2π×26.2×0.42×10-6×52×103＝3.6A3.110kV及以下变压器的交流耐压试验，电容量≤0.02μF，试验频率为45-65Hz试验电压不超过160kV。

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台湾变频串联谐振耐压装置装置容量确定满足300mm235kV 电缆交流耐压试验，长度2km，电容≤0.38uF试验频率30~300Hz试验电压U≤52kV。频率取32Hz试验电流 I＝2πfCU试 ＝2π×32×0.38×10-6×52×103＝4A对应电抗器电感量 L＝1/ω2C＝65H设计六节电抗器，将六节电抗器二节串联三组并联使用则单节电抗器的参数为67.5kVA/45kV/1.5A/98H，装置总容量为405kVA。验证：1.满足150MVA/220kV以下变压器中性点交流耐压试验，电容≤0.02uF试验频率45~65Hz试验电压U≤160kV。使用电抗器五节串联，此时电感量为L＝98＊5＝490H试验频率f＝1/2π√LC＝1/(2×3.14×√490×0.02×10-6)＝50.8Hz。试验电流I＝2πfCU试 ＝2π×50.8×0.02×10-6×160×103＝1A。2.满足300mm210kV 电缆交流耐压试验，长度1.5km，电容≤0.55uF试验频率30~300Hz试验电压U≤22kV。使用电抗器二节并联，此时电感量为L＝98/2＝49H试验频率f＝1/2π√LC＝1/(2×3.14×√49×0.555×10-6)＝30.5Hz。试验电流I＝2πfCU试 ＝2π×30.5×0.555×10-6×22×103＝2.3A。3.满足300mm2110kV 电缆交流耐压试验，长度0.5km，电容≤0.07uF试验频率30~300Hz试验电压U≤128kV。使用电抗器三节串联二并联，此时电感量为L＝98＊3/2＝147H试验频率f＝1/2π√LC＝1/(2×3.14×√147×0.07×10-6)＝49.6Hz。试验电流I＝2πfCU试 ＝2π×49.6×0.07×10-6×128×103＝2.8A。结论：装置容量定为405kVA/270kV/45kV，分六节电抗器，电抗器单节为67.5kVA/45kV/1.5A/98H，使用电抗器组合能满足上述被试品的试验要求。