35KV串聯諧振耐壓裝置

35KV串聯諧振耐壓裝置第1章   產品概述:

該裝置主要針對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。

該裝置主要由變頻控制電源、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器組成。

串聯諧振在電力系統中應用的優點：

1、所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。

2、設備的重量和體積大大減少。串聯諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。

3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

4、防止大的短路電流燒壞故障點。在串聯諧振狀態，當試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數百倍。所以，串聯諧振能有效的找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流燒壞故障點的憂患。

5、不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源，這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且，不會出現任何恢復過電壓。

我公司串聯諧振主要功能及其技術特點：

1、裝置具有過壓、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、整個裝置單件重量很輕，不超過65kg，便于現場使用。

3、裝置具有三種工作模式，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：自動模式、半自動模式、手動模式.

4、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。

5、裝置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。

6、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。

35KV串聯諧振耐壓裝置第2章  設備主要技術參數

（一）變頻串聯諧振試驗裝置技術指標

1．額定容量：630KVA

2．輸出電壓：100KV

3．輸出電壓波形畸變率：<1.0％

4. 允許連續工作時間：額定條件下一次性工作15分鐘。

5．裝置自身品質因數：Q>50

6．電纜和發電機試驗時滿負荷下品質因數：Q>30（與負載相關）

7．主變壓器和線路試驗滿負荷時品質因數：Q>30（與負載相關）

8．輸入電源：三相380V或單相220V，當電源為380V時，可做額定負載試驗；當電源為220V時，只可做1/2負載試驗。

9．頻率調節范圍：20Hz～300Hz

10．系統測量精度：1.5％

11．裝置具有過壓、過流、零位啟動、閃絡保護等保護功能

（二）設備遵循標準    

GB50150-2006      《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》

DL/T849.6-2004  《電力設備專用測試儀器通用技術條件第6部分：高壓諧振試驗裝置》

JB/T9641-1999      《試驗變壓器》

GB10229         《電抗器》

GB/T.311-1997      《高壓輸變電設備的絕緣與配合》

DL/T846-2004    《高電壓測試設備通用技術條件》GB4793-1984

《電子測量儀器要求》

GB2900         《電工名詞術語》

GB/T16927-1997   《高電壓試驗技術》

（三）設備主要配置及技術參數說明：

1.變頻電源(一臺)：

1.1技術參數

1.1.1 額定功率：20kW；

1.1.2 輸入電壓：三相 380V±5% 或單相220V±5% 45～65Hz，當電源

為380V時，可做額定負載試驗；當電源為220V時，只可做1/2

負載試驗。

1.1.3 輸出電壓：0～400V可調

1.1.4 輸出電壓頻率：20～300Hz 

1.1.5 頻率調節:0.1Hz步進可調

1.1.6 頻率不穩定度:≤0.02%

1.1.7 輸出電流：50A

1.2 性能特點：

1.2.1放置方式:變頻電源的放置為縱向和橫向,特別適合現場操作及觀察。

1.2.2防震保護:內外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護鋁箱,可有效減緩運輸中的顛簸震動和吊裝時的沖擊。保證了變頻電源的長期穩定性和可靠性。

1.2.3參數顯示：觸摸大屏幕液晶界面顯示系統。

可顯示諧振電壓(即試驗前設置的目標電壓)、試驗頻率、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護、過流保護、閃絡保護、階段升壓及階段計時、操作模式切換、電容，電感，頻率互換計算、參數查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當次試驗諧振頻率準確及穩定性。

1.2.4參數設置：大屏幕觸摸液晶彩屏直接完成各種參數的設置。可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護、過流保護、閃絡保護、試驗模式、電容電感頻率互換計算、參數設置提示以及幫助等參數進行設置或選擇。

1.2.5試驗模式：觸摸屏操作，有自動、半自動、手動三種運行狀態。具備升壓、調諧（含手動、自動）、分段加壓和計時、運行狀態、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計算功能等。

1.2.6 保護功能及其信息提示：具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護，以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能。

1.2.7數據存儲功能：試驗結果保存、打印等。

a、試驗結果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結果界面中可顯示出試驗時的詳細參數，當試驗發生中斷時，可提示中斷狀態。可將參數保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存50次試驗記錄。

b、數據查詢：可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上。可將數據輸出打印或利用設備所攜帶打 印機打印。

1.2.8自動穩壓功能：系統根據設定的試驗電壓或手動升壓結果，自動跟蹤并維持穩定的試驗電壓，電壓穩定度可達1.5%。

1.2.9 調頻范圍及頻率分辨率均可設定：調頻范圍可設為20～300Hz、45～100Hz、50Hz、按需設置，可加快調諧過程；頻率分辨率根據需要，可預設為0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz、或0.01Hz，在調諧效率與調諧精準度之間取得優化平衡。

      頻率調節分為粗調和細調，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發生漂移。

2、高壓電抗器（6臺）

2.1 技術參數

2.1.1 額定工作電壓：30kV

2.1.2 額定工作電流：3.5A

2.1.3 額定電感量：35H                 

2.1.4 連續工作時間：60min

2.1.5 溫    升：小于60度                

2.1.6 工作頻率：20～300Hz

2.2 性能特點                              

2.2.1 電抗器的設計采用鐵芯式結構，漆包導線繞組，干式自冷。電抗器可以自由方便疊裝及吊裝。環氧樹脂絕緣筒外殼，具有足夠的電氣、機械強度、必要的散熱能力以及油熱脹冷縮的裕度。電抗器外殼自帶底座，與另一節電抗器上端采用。外殼噴涂橘紅色絕緣漆。

2.2.2電抗器外殼自帶底座，與另一節電抗器上端采用采用卡槽結合，方便現場使用。

3、勵變壓器(1臺)：

3.1 技術參數

3.1.1 額定容量：20kVA

3.1.2 輸入電壓：400V

3.1.3 輸入電流：50A

3.1.4 輸出電壓：并聯2.5kV；串聯5kV；

3.1.5 輸出電流：并聯8A；串聯4A；

3.1.6 工作頻率范圍：30Hz～300Hz

3.2 性能特點

3.2.1 冷卻方式：鐵箱式結構，絕緣耐熱等級為2級。

3.2.2冷卻方式：干式，絕緣耐熱等級為1級。

3.2.3 高、低壓繞組及鐵芯間均設靜電屏蔽層，既作為勵磁變壓器，又是隔離變壓器。

4、電容分壓器(1臺)：

4.1 技術參數

4.1.1額定電壓:100kV

4.1.2高壓臂電容量：5000pF

 4.1.3低壓臂電容量：5.01uF

4.1.4分壓比：1000:1

4.1.5工作頻率：20～300Hz

4.1.6精度：1.0%

4.2 性能特點

4.2.1 額定電壓下可連續運行60min。

4.2.2 在20～300Hz范圍內，其精度和穩定度保持要求不變。

4.2.3 在20℃、0.4～0.5UN下介損值：≤0.0025

4.2.4 分壓比誤差：有效值時≤1.0%，峰值時≤1.5%。

4.2.5 高、低壓臂的電容采用一致的介質結構，溫度系數小，角位移小，在20~300H內分壓比不變。

4.2.6 電壓測量通過專用測試引線引至變頻電源進行測量。

5．測試線及附件壹套：

1）內部連接線一套

2）附件

3）相關資料

35KV串聯諧振耐壓裝置第3章   設備應用

（三）35KV變壓器的交流耐壓接線圖

（二）35KV電纜的交流耐壓接線圖

（一）10KV電纜的交流耐壓接線圖

35KV串聯諧振耐壓裝置第四章 變頻電源詳細使用介紹

4.1.設備基本說明

4.1.1.電源：

將380V的三根火線或220V直接與調頻電源的“輸入"連接。

4.1.2.操作面板說明:

電源開關：負責變頻電源部分的電源供給。

高壓指示：變頻電源啟動指示，。

復位：負載失諧、變頻源過熱以及其它保護動作后的故障復位。

急停：發生緊急情況的應急中斷按鍵。

分壓器信號：用于接入分壓器低壓臂，電壓100V，輸入阻抗10M。

接地：用于系統可靠接地。

液晶顯示器：用于系統各參數、波形、菜單等的顯示。

輸入：電源接入,三相 380V±10% 或單相220V±5% 45～65Hz，當電源為380V時，接A,B,C三相,可做額定負載試驗；當電源為220V時，接A,C二相,只可做1/2負載試驗。

輸出：變頻電源輸出至激勵變壓器輸入。

4.1.3.接通電源

打開變頻電源操作臺上“鑰匙開關"，液晶屏點亮顯示。

注意：儀器兩側開孔處的風扇在運行則表示表示儀器內部功率器件正常工作。否則表示儀器內部過熱或上次試驗時沒有復位。此時應該切斷電源，將儀器置于通風處靜置1小時左右，待內部適當降低溫度后再啟動電源。

當風扇經常性的不啟動時，建議立即與廠家聯系。

當設備出現不可恢復性故障時，請不要自行拆卸儀器。

4.2.0. 觸摸屏顯示器：

變頻電源的控制屏幕為全觸摸屏，你只需要在屏幕上要操作的位置輕輕點擊，即可以進行操作。

4.2.1.開機后，顯示界面如圖2所示。

4.2.2.試驗參數設置：在每次試驗前必須正確設置當次試驗的各種參數！點擊“參數設置"后，顯示界面如圖3所示。

起始頻率：選擇自動調諧時的啟動頻率，下限頻率為20Hz，上限頻率為200Hz。

終止頻率：選擇自動調諧時的結尾頻率，下限頻率為100Hz，上限頻率為300Hz。

1．設置"起始頻率"不可高于"終止頻率"。

2.當第1次試驗時建議采用20Hz～300Hz進行掃描。

3.當已經知道大概頻率范圍時，可以選定在適當的頻率段掃描，以減少試驗時間。

起始電壓：設置調諧時輸入電壓的初此值。

對Q值較低的試品如發電機、電動機、架空母線，初此值設定為50～70V；

對Q值較高的試品如電力電纜、變壓器、GIS等，初此值設定為30～50V。

第1階段試驗電壓：設置試驗電壓的第1階段值。

第1階段試驗時間：設置第1階段試驗電壓的耐壓時間。

第2階段試驗電壓：設置試驗電壓的第2階段值。

第2階段試驗時間：設置第2階段試驗電壓的耐壓時間。

第3階段試驗電壓：設置試驗電壓的第3階段值。

第3階段試驗時間：設置第3階段試驗電壓的耐壓時間。

我們的電壓跟蹤系統具備自動校核較大電壓波動的功能，但電網電壓的波動幅度較小，由此而引起的高壓電壓的波動也在儀器的捕捉范圍內，因此，我們強烈建議你在設置試驗電壓時，將“試驗電壓"的數值設定為比要施加的試驗電壓低2％Ue。

 如果沒有階段性耐壓試驗時，只需設置一個階段試驗電壓值和相應的試驗時間，其它階段試驗電壓和試驗時間設為0。

分壓器變比：電容分壓器的變比值，如分壓器變比為1000：1，“分壓器變比"設置為1000；如分壓器變比為2000：1“分壓器變比"設置為2000。注意：此參數相當重要，設置錯誤可能會損壞設備，故需由密碼進入，張三為321.

過壓保護：設置試驗電壓的極限值，電壓超過時自動終止試驗，一般比試驗電壓高10%。

過流保護：設置低壓輸出電流的高值。

在不知道實際試驗電流的情況下，一般將其設置成裝置額定電流。

閃絡保護：設置擊穿電壓的誤差值,且當閃絡后液晶顯示屏須重新啟動

ENT：確認鍵。

1～0：數字鍵：選擇需要設置的數值。

ESC：返回鍵。

自動試驗：當“參數設置"設置完時，點擊“自動試驗"，進入“自動試驗"界面，顯示界面如圖4所示。 

點擊“運行"，系統自動尋找諧振點，右上角運行狀態提示“正在調諧，如有異常情況，請點擊“急停""；黑色柱線代表調諧電壓曲線，顯示界面如圖5所示

找到諧振點后，系統自動升壓，右上角運行狀態提示“升壓，如有異常情況，請點擊“急停""；顯示界面如圖6所示。

當高壓輸出電壓升到試驗的耐壓值時，系統自動耐壓計時，右上角運行狀態提示“穩壓計時"，如有異常情況，請點擊“急停""； 顯示界面如圖7所示。

當時間到設置時的耐壓時間時，系統自動降壓，右上角運行狀態提示“降壓"，如有異常情況，請點擊“急停"； 顯示界面如圖8所示。

當激勵強度降為0時，右上角運行狀態提示“完成"，如打印試驗記錄，請點擊“主畫面"進入主畫面，再點擊“文件管理"； 顯示界面如圖9所示。點擊“打印"即可；點擊“數據顯示"，可進行數據管理。

半自動試驗：當“參數設置"設置完時，點擊“半自動試驗"，進入“半自動試驗"界面，顯示界面如圖10所示。半自動試驗也有調諧、升壓、耐壓計時、降壓、完成、打印等功能，除升壓為手動點擊 “加、減10V或1V電壓"進行升壓外，其他同自動試驗一樣。

手動試驗：當“試驗參數"設置完時，點擊“手動試驗"，進入“手動試驗"界面，顯示界面如圖11所示。

點擊“運行"，如想尋找諧振點，點擊“調諧"，系統自動尋找諧振點；找到諧振頻率后，運行狀態顯示“請升壓"，此時，手動進行電壓調整“+10V、+5V、+2V、+1V",當高壓顯示達到設定電壓時，請點擊右下角“耐壓計時"，計時到后自動降壓，當降至低壓電壓為0V時，運行狀態顯示完成。如打印試驗記錄，請點擊“主畫面"進入主畫面，再點擊“文件管理"；

如在試驗過程中遇到緊急情況時，點擊“急停"，“急停"后，點擊“故障復位"。

數據顯示：打開主畫面，點擊“文件管理"，再點擊“數據顯示"，顯示界面如圖12所示。此時，點擊“建數據"，可將當前所做試驗數據保存到觸摸屏；點擊“刪數據"，會將觸摸屏中所有試驗數據全部刪除。點擊“存U盤"會將觸摸屏中所有試驗數據全部存入U盤。

點擊“數據窗口"，會出現如圖13界面，點擊右下角“□"刷新鍵，會顯示觸摸屏中所存貯的數據。

35KV串聯諧振耐壓裝置第五章 常見故障排除

5.1通用注意事項

1.本試驗設備應由高壓試驗專業人員使用，使用前應仔細閱讀使用說明書，并經反復操作訓練。

2.操作人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試驗的可靠作業規程。

3.為了保證試驗的正確，除必須熟悉本產品說明書外，還必須嚴格按國家有關標準和規程進行試驗操作。

4.各聯接線不能接錯，否則可導致試驗裝置損壞

5.本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地，注意可靠操作。

5.2常見故障原因及排除

1.風扇不能啟動：

1）急停、故障保護、失諧保護后，沒有按“故障復位"；

2）內部溫度過高，功率元件熱保護；

排除方法：關斷儀器電源，將儀器靜置30分鐘左右，重新開啟電源，按儀器面板上的“復位"鍵，再啟動儀器。

如果依然不能啟動風扇，請和廠家聯系，不可拆卸儀器！

2.自動調諧不能完成，找不到諧振點：

現象：

調諧曲線是一條直線，調諧完成后儀器提示沒有諧振點

原因：

回路接地不好，試驗回路接線錯誤，裝置某一儀器開路

排除方法：

1）檢查接地裝置可靠，接地連接線是否有斷開點；

2）檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷；（低壓繞組阻值;高壓繞組阻值每個輸出端對高壓尾）

3）檢查每一只電抗器的通斷；(每個繞組阻值)

4）檢查分壓器的信號線的通斷；（高、低壓電容量）

5）檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷；（1孔對芯，2孔對外殼分別導通；1孔對2孔斷開）

6）裝置自身升壓時沒有諧振點，還需要檢查補償電容器的通斷；

   7）初始電壓過低，可將初始電壓設高10V。

如果所有部件正常，依然沒有諧振點，請和廠家聯系，不可拆卸儀器！

3 不能升壓到試驗電壓

現象：

1）調諧曲線是一條直線，有較低的尖峰；

2）試驗時一次電壓較高，高壓卻較低，甚至在沒有升到試驗電壓時，一次電壓已經到達額定電壓，回路自動降壓；

原因：

1）電抗器與試品電容量不匹配，沒有準確找到諧振點；

2）試品損耗較高，系統Q值太低；

3）勵磁變壓器高壓輸出電壓較低；

4）高壓連接線過長或沒有采用高壓放暈線

排除方法：

1）將補償電容器并接入試驗回路，加大回路電容量；

2）盡可能將多只電抗器串聯，提高回路電感量；

3）提高勵磁變壓器的輸出電壓；

4）干燥處理被試品，提高被試品的絕緣強度，減少回路的有功損耗；

5） 一般在設備較高電壓輸出時，采用高壓放暈線，或將普通高壓輸出線改為較短的連線，一般不超過5米。

如果全部處理完后，依然不能解決問題，請和廠家聯系，不可拆卸儀器！

第六章 相關資料

1、交聯聚乙烯電纜單位長度電容量

2、交聯聚乙烯電纜單位長度電容量

3、油浸式電力變壓器交流試驗電壓

4、諧振裝置容量選擇

試驗電流： I=2πfCU×10-3 (A)

頻率的選擇(HZ)

1、發電機―――50HZ，取50HZ

2、變壓器―――45~65HZ，取50HZ

3、GIS、開關、母線―――30~300HZ，取45HZ

4、電力電纜：30~300HZ，取35HZ

電壓的選擇(kV)

 按照規程要求，確定試驗電壓。

電容量的選擇(uf)

 根據被試品電容量確定

裝置容量：P=UI×1.25 (kVA)

5、設備成套性：

變頻電源       20kVA                          1臺

勵磁變壓器     20kVA/2.5kV×2                 1臺

高壓電抗器     30kV/3.5A/35H                  6臺

電容分壓器     100kV/0.005uF                  1臺

絕緣底板                                      3塊

線箱                                          1只