变频串联谐振.docx
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变频串联谐振
感谢您使用本公司产品!
为了您更好地使用本设备，发挥它的卓越功能，请您在安装调试或使用本设备前，仔细阅读各章节。
谢谢您的合作！
忠告：
高压危险！
接通电源前必须先接地！
切断接地前必须先断电！
产品服务承诺通则
本公司生产的所有设备和仪器实行限期保修和终身维修。
保修期为壹年（从发货之日起算）。
在保修期内，凡按产品“使用手册”的方法和规定安装、调试和使用本公司产品而出现问题的，本公司均提供免费维修及零部件调换服务。
保修期后产品出现问题，本公司亦保证及时提供设备维修服务，但需收取适当的服务费和零部件费。
在保修期内，如果出现下列情况，本公司恕不提供保修服务，但仍提供有偿维修服务：
1、因用户不按产品“使用手册”安装、操作、保养或保管不当而造成损坏；
2、未经本公司同意，自行拆装或更换零部件；
3、运输或搬运过程中处理不当而造成损坏。
序言
随着科技进步、电力事业的快速发展，特别是近几年来“城乡两网改造”、高压交联电缆及GIS（组合电器）得以广泛应用且电缆的容量和长度不断攀升，以往的直流耐压试验不能正确反映上述设备的实际绝缘性能，而做为最佳试验手段的普通工频试验设备在大容量的情况下又显得极为笨重，不适合现场使用。
因而针对这一现场试验要求，我们研制了变频串联谐振耐压试验成套装置。
它的智能化和小型化，大大减轻了试验人员的体力劳动而且提高了工作效率。
变频串联谐振成套试验装置广泛应用于电力、冶金、石油、化工等行业，不仅可对各种规格的XLPE等电力电缆、GIS、断路器、套管进行交流耐压试验，通过一定的频率限制，还可检测大型发电机组、电力变压器、互感器等电气设备的耐压水平。
其特点：
智能化、小型化、携带方便、操作简单、安全可靠。
成套试验装置的构成
变频调压电源既可改变其输出的频率，又可改变其输出的电压
激励变压器起电磁耦合及电压变换的作用，并按自身的变比来提升电压
电抗器与被试品串联，构成LC串联谐振电路
分压器用来测量被试品上的电压，同时作为采样信号反馈给变频调压电源
补偿电容器用来补偿小电容试品，使谐振频率达到规定范围
主要特点
☆体积小、重量轻、操作方便
☆蓝屏幕显示试验数据、试验状态，并有实时操作步骤提示功能
☆能灵活整定试验电压、调频范围、加压时间、保护电流
☆试验结果能计算出被试品电容
☆具有计算机通讯接口，可以和计算机进行通讯和试验数据管理
☆有实时时间显示,能存储200组试验数据
☆分辨率高：
频率分辨率为0.01Hz
☆安全可靠性高。
装置具有过电流、过电压、IPM及放电保护功能，可有效保护人身及设备安全。
☆试验结果可打印
主要技术参数
变频串联谐振成套装置采用16位精细调频、调压软件、10KHz载波频率、SPWM技术和进口原装IPM整体模块等配件，由变频调压电源、激励变压器、高压电抗器、高精度电容分压器和补偿电容器组成。
环境温度：
-25℃～50℃
工作湿度：
≤90%
海拔:
≤2000M
电源:
380V±10%50Hz,三相四线（黑线接零）
频率调节范围：
30～300Hz（可根据用户要求放宽）
系统测量精度：
0.5级
频率调节分辨率：
0.01Hz
电压不稳定度:
≤1%
输出波形:
正弦波
波形畸变率：
≤0.5%
不稳定度：
≤0.01%
噪声:
≤60dB
电抗器Q值:
20～80
保养、维修
１．验证设备的可用性
仪器在使用前首先观察仪器外观是否有破损。
通电后检查仪器表头是否有显示，显示是否完整，对长期没有使用的仪器还应检查其输出部分接线柱是否锈蚀、老化现象，否则应及时清理完好再使用。
使用时请参照“使用操作”方法。
２．设备的保养
每次完成试验后，清整仪器接线柱上的连线，关闭电源，断开电源插头，盖上机箱盖，放置在干燥无尘、通风无腐蚀性气体的室内。
运输、贮存
设备需要运输时，建议使用本公司仪器包装木箱和减震物品，以免在运输途中造成不必要的损坏，给您造成不必要的损失。
设备在运输途中不使用木箱时，不允许堆码排放。
使用本公司仪器包装箱时允许最高堆码层数为二层。
运输设备途中，面板应朝上。
设备应放置在干燥无尘、通风无腐蚀性气体的室内。
在没有木箱包装的情况下，不允许堆码排放。
设备贮存时，面板应朝上。
并在设备的底部垫防潮物品，防止设备受潮。
开箱及检查
开箱前请确定设备外包装上的箭头标志应朝上。
开箱时请注意不要用力敲打，以免损坏设备。
开箱取出设备，并保留设备外包装和减震物品，既方便了您今后在运输和贮存时使用，又起到了保护环境的作用。
开箱后取出设备，依照说明书清点设备和配件。
如发现短少，请立即与本公司联系，我公司将尽快及时为您提供服务。
型号说明
CXZZ变频串联谐振成套试验装置型号含义如下：
CXZZ—□/□
最高谐振电压（KV）
额定试验容量（KVA）
产品代号
产品选型
选型依据：
☆列出被试设备名称、规范（容量、额定电压、电缆长度、截面积等）。
☆提出被试设备容许试验频率范围（如电缆：
规程要求谐振频率30～75Hz；发电机要求试验频率50±2Hz；GIS选择不大于200Hz；主变选择3～5倍工频）。
☆针对被试设备查阅或测量出被试品电容值。
附：
部分被试品的电容值
交联聚乙烯电缆每公里电容量
电缆导体截面积（mm²）
电容量（uF/km）
YJV，YJLV
6/6KV,6/10KV
YJV，YJLV
8.7/10KV,8.7/15KV
YJV，YJLV
12/20KV
YJV，YJLV
21/35KV
YJV，YJLV
26/35KV
1×35
0.212
0.173
0.152
1×50
0.237
0.192
0.166
0.118
0.114
1×70
0.270
0.217
0.187
0.131
0.125
1×95
0.301
0.240
0.206
0.143
0.135
1×120
0.327
0.261
0.223
0.153
0.143
1×150
0.358
0.284
0.241
0.164
0.153
1×185
0.388
0.307
0.267
0.180
0.163
1×240
0.430
0.339
0.291
0.194
0.176
1×300
0.472
0.370
0.319
0.211
0.190
1×400
0.531
0.418
0.352
0.231
0.209
1×500
0.603
0.438
0.388
0.254
0.232
1×630
0.667
0.470
0.416
0.287
0.256
电缆导体截面积（mm²）
电容量（uF/km）
YJV，YJLV
6/6KV,6/10KV
YJV，YJLV
8.7/10KV,8.7/15KV
YJV，YJLV
12/20KV
YJV，YJLV
21/35KV
YJV，YJLV
26/35KV
3×35
0.212
0.173
0.152
3×50
0.237
0.192
0.166
0.118
0.114
3×70
0.270
0.217
0.187
0.131
0.125
3×95
0.301
0.240
0.206
0.143
0.135
3×120
0.327
0.261
0.223
0.153
0.143
3×150
0.358
0.284
0.241
0.164
0.153
3×185
0.388
0.307
0.267
0.180
0.163
3×240
0.430
0.339
0.291
0.194
0.176
3×300
0.472
0.370
0.319
0.211
0.190
3×400
0.531
0.418
0.352
0.231
0.209
3×500
0.603
0.438
0.388
0.254
0.232
3×630
0.667
0.470
0.416
0.287
0.256
电缆导体截面积（mm²）
电容量（uF/km）
YJV，YJLV64/110KV
YJV，YJLV128/220KV
3×240
0.129
3×300
0.139
3×400
0.156
0.118
3×500
0.169
0.124
3×630
0.188
0.138
3×800
0.214
0.155
3×1000
0.231
0.172
3×1200
0.242
0.179
3×1400
0.259
0.190
3×1600
0.273
0.198
3×1800
0.284
0.207
3×2000
0.296
0.215
3×2200
0.221
3×2500
0.232
60KV级全绝缘变压器的电容（PF）
类型
试品容量（KVA）
630
2000
3150
6300
8000
16000
高压-地
2700
4100
4600
5900
7000
8200
低压-地
4200
6600
7900
10000
11000
15300
110KV中性点分级绝缘变压器的电容（PF）
类型
试品容量（KVA）
50000
31500
20000
10000
5600
高压-中压、低压、地
14200
11400
8700
6150
4200
中压-高压、低压、地
24800
11800
13200
9600
低压-高压、中压、地
19300
19300
12000
9400
6800
220KV级中性点非全级绝缘部分变压器的电容（PF）
试品型号
SEPSL-63000
SSPSL-120000
SSPSL-240000
类型
高压-中压、低压、地
12100
13500
17050
中压-高压、低压、地
18500
19700
23260
低压-高压、中压、地
18200
23600
29940
试品型号
SFPL-240000
SFP-360000
SFPSZL-120000
类型
高压-中压、低压、地
32230
33910
38020
中压-高压、低压、地
23260
低压-高压、中压、地
22470
23790
22160
部分发电机的电容值
类别
型号
生产厂家
额定容量（MW）
额定电压（KV）
相电容（uf）
汽
轮
发
电
机
QFS-125-2
上海电机厂
125
13.8
0.08~0.12
QFSN-200-2
哈尔滨电机厂
200
15.75
0.19~0.21
QFQS-200-2
东方电机厂
200
15.75
0.1928~0.21
QFQS-200-2
北京重型电机厂
200
15.75
0.18~0.19
QFS-300-2
上海电机厂
300
18.0
0.16~0.20
QFSN-300-2
上海电机厂
300
18.0
0.18~0.20
ATB-2
美国GE公司
352
23.0
0.268（设计值）
TBB-320-2
前苏联
320
22.0
0.31
2-105×234
美国西屋公司
600
20.0
0.2（工厂试验值）
50WT23E-138
ABB
600
22.0
0.253（设计值）
水轮发电机
72.5-85
10.5
0.694
300
15.75
1.7~2.5
400
18.0
2~2.5
部分被试品的试验电压标准
电缆30～75Hz的交流耐压试验电压标准
电缆额定电压
交接试验电压
预防性试验电压
U0/U
倍数
电压值（KV）
倍数
电压值（KV）
1.8/3
2U0
3.6
1.6U0
3
3.6/6
2U0
7.2
1.6U0
6
6/6
2U0
12
1.6U0
10
6/10
2U0
12
1.6U0
10
8.7/10
2U0
17.4
1.6U0
14
12/20
2U0
24
1.6U0
19
21/35
2U0
42
1.6U0
34
26/35
2U0
52
1.6U0
42
64/110
1.7U0
109
1.36U0
87
127/220
1.4U0
178
1.15U0
146
变压器的交流耐压试验电压标准
额定电压
（KV）
最高工作电压（KV）
线端交流试验电压值KV
中性点交流试验电压值KV
全部更换绕组
部分更换绕组或交接时
全部更换绕组
部分更换绕组或交接时
<1
≤1
3
2.5
3
2.5
3
3.5
18
15
18
15
6
6.9
25
21
25
21
10
11.5
35
30
35
30
15
17.5
45
38
45
38
20
23.0
55
47
55
47
35
40.5
85
72
85
72
110
126.0
200
170（195）
95
80
220
252.0
360
306
85
72
395
336
（200）
（170）
500
550.0
630
536
85
72
680
578
140
120
发电机定子绕组交流耐压试验标准
周期
要求
大修前
（1）全部更换定子绕组并修好后的试验电压如下:
容量KW
额定电压UnV
试验电压V
小于10000
36以上
2Un+1000但最低为1500
10000及以上
6000以下
2.5Un
6000~18000
2Un+3000
18000以上
按专门协议
更换绕组后
（2）交接时按上表的0.8倍执行
（3）大修前或局部更换定子绕组并修好后试验电压为:
运行20年及以下者
1.5Un
运行20年以上与架空线路直接连接者
1.5Un
运行20年以上不与架空线路直接连接者
（1.3~1.5）Un
说明：
1、应在停机后清除污秽前热状态下进行。
处于备用状态时，可在冷状态下进行。
2、水冷电机一般应在通水的情况下进行试验，进口机组按厂家规定。
3、有条件时，可采用超低频（0.1Hz）耐压，试验电压峰值为工频试验电压峰值的1.2倍。
变频调压电源面板的说明
变频电源面板示意图：
1、变频输出：
电源输出插头，接励磁变压器
2、电源输入：
电源输入插头，接交流电源
3、电源开关
4、合闸：
合闸按钮及指示（红色指示灯），用于接通主系统电源
5、分闸：
分闸按钮及指示（绿色指示灯），用于切除主系统电源
6、分压器输入：
接电容分压器输入插头
7、计算机接口：
RS-232计算机接口，连计算机后可上传存储在仪器中的数据，以便计算机进行数据管理。
8、↑：
频率（电压）增加键
9、↓：
频率（电压）减少键
10、调频：
频率调节按钮；按住时为粗调，不按时为细调
11、调压：
电压调节按钮；按住时为粗调，不按时为细调
12、确认：
进入下步程序
13、退出：
重新设定参数用，或退出本次进行的步骤。
14、打印机
15、液晶显示屏
16、接地插头：
接大地
操作步骤
按照原理图接好线。
经检查无误后，合上电源空气开关，分闸按钮指示灯（绿色）亮，风扇启动。
液晶屏显如下：
欢迎使用
请按合闸按钮
依照液晶屏提示，按下合闸按钮，此时合闸指示灯（红灯）亮，分闸指示灯（绿灯）灭，液晶屏显示如下：
欢迎使用
请按合闸按钮
请等待
等待约30秒后，辅助继电器吸合，液晶屏显示如下：
欢迎使用
请按合闸按钮
请等待
请按确认键进行参数设置
按液晶屏提示，按确认键进入参数设定。
在参数设定状态下，液晶屏显示如下：
参数设置
试验电压10.00KV按确认键
起始频率30.00Hz进入下步
起始电压2%按退出键
保护电流20A重新设定
按↑↓键改变参数
参数设置
变比选择1:
10按确认键
操作方式自动进入下步
试验时间5分钟按退出键
当前时间**/**/**重新设定
*:
*:
*按↑↓键改变参数
按液晶屏右边提示，进行参数设置，其中字符闪动的一行为当前操作行，按↑键，参数增大，按↓键参数减小，设定至所需值，按确认键进行下一个参数设置。
变比选择按变压器的实际变比设定。
在自动一行中按↑（↓）进行“自动”或“手动”选择。
如想重新设定某个参数，按退出键可重新设定。
起始频率在20～300Hz内可任意设定。
在当前时间一行中，如想调整日期或时间，需先按住调压键，再按住确认键则进入日期时间调整。
调完后按确认键则进入正在调频界面。
操作方式
1、手动方式：
如选择“手动”方式，则液晶屏显示如下：
正在调频
试验频率20.00Hz
试验电压00.03KV
励磁电压012V
励磁电流01.2A
*：
*：
*
此时右下角显示的是实时时间。
按住↑键频率增大，按住↓键频率减小。
频率调节分为粗调和细调，按住“调频”键为粗调，粗调步进频率为1Hz；调频键不按时为细调，细调的步进频率为0.1Hz。
调频范围为：
设定值到它+100Hz。
在调频过程中，观察试验电压，当试验电压数值最大时，该频率为谐振频率。
再细调反复升、降调整至最大。
按“确认”键或“退出”键，进入调压状态。
液晶屏显示如下：
正在调压
试验频率121.30Hz
试验电压41.03KV
励磁电压91.35V
励磁电流8.62A
*：
*：
*
手动调压分为粗调和细调，同时按住“调压”键和↑（或↓）键为粗调，单独按↑（或↓）为细调，按↑键电压升高，按↓键电压降低，直到电压达到设定值后，便进入试验状态。
液晶屏显示如下：
正在试验
试验频率121.30Hz
试验电压52.01KV
励磁电压118.52V
剩余时间01分11秒
励磁电流11.2A
*:
*:
*
在调压界面无论何时按一下“退出”键，均结束本次试验。
进入试验状态下，作倒计时，直至试验结束。
显示为：
试验结束
试验电压52.00KV
试验频率121.30Hz
励磁电压118.52V
励磁电流11.2A
试验结果试验通过
试验记录自动存储于机器中。
此时按退出键重新进行参数设定,按确认键打印本次结果,按↑键或↓键翻看历史记录,按确认键打印历史记录。
打印完后返回参数设置。
2、自动方式：
在参数设置中，若选择“自动”方式，此时，液晶屏显示如下：
正在调频
试验频率30.20Hz
试验电压00.03KV
励磁电压012V
励磁电流01.2A
*：
*：
*
变频电源自动完成设置值至其+100Hz的扫频，并找到谐振点，进入自动调压。
液晶屏显示如下：
正在调压
试验频率121.30Hz
试验电压41.03KV
励磁电压91.35V
励磁电流8.62A
*：
*：
*
试验一气呵成,直至试验结束。
在自动调频方式下，按↑键、↓键或退出键后自动方式变为手动方式；在自动调压界面下，按↑键、↓键后，自动方式变为手动方式，这时可按手动方式操作。
在自动调压界面下，按一下“退出”键，则结束本次试验。
计算机数据管理操作
首先在计算机上安装本公司提供的数据管理软件。
具体步骤如下：
在光驱中插入本公司提供的安装盘，然后双击Setup.exe。
则自动把本安装软件装入计算机中。
需要说明的是，在WIN98操作系统中首先必须创建数据源，然后方可使用。
方法是：
点击开始—设置—控制面板—ODBC数据源—点击添加按钮—microsoftaccessdriver（*.mdb）—点击完成按钮—设置数据源名frequence—点击选取按钮—选择安装根目录中的sydata.mdb--点击确定按钮.
安装管理软件后，通过COM1口与试验仪器相连，打开本软件，开启变频电源的空气开关，即可与计算机通讯，进行数据管理。
起始用户名为：
nw，密码为：
1。
工作原理及使用中注意事项
A谐振原理
串联谐振回路等值回路电路如下：
U：
为励磁变压器高压绕组串并联后的输出电压，受变频电源控制可以由0到Umax（Umax为励磁变压器高压绕组串并联后的额定输出电压）连续变化，频率30-300Hz连续变化。
R：
为串联谐振回路的等值电阻，包括励磁变压器等效到高压侧的内阻、高压电抗器内阻、试品内阻以及试验电晕损耗等值电阻等。
L：
为串联回路的的等值电感，即励磁变压器等效到高压侧的漏电感、谐振电抗器电感之和。
实际试验中，励磁变压器漏电感相对谐振电抗器电感较小，可忽略。
因此粗略计算时，可认为电抗器的电感即为谐振回路的等值电感。
实际试验中电抗器可能有多台串并联，此时的回路电感为多台电抗器串并联后的电感。
电抗器串并联电感计算时，可忽略其内阻，按照纯电感串并联来计算。
C：
为串并联谐振回路的负载电容与分压器电容之和。
因分压器的电容很小，粗略计算时可忽略，当负载电容与其可比较不可忽略时，则应参与计算。
通过变频电源提供供电电源，试验电压由励磁变压器经过初步升压后，使高电压加在电抗器L和被试品CX上，通过改变变频电源的输出频率，使回路处于串联谐振状态；保持该频率不变，调节变频电源的输出电压，使试品上的电压达
到所需值。
回路的谐振频率取决于被试品的电容CX和电感L，谐振频率f=1/（2π√LC）。
LC电路的幅频特性曲线：
试验时在调频界面里寻找谐振点。
找谐振点的方法是：
在调频界面里通过升、降频率来看试验电压，如果在某一频率时试验电压最大，而在其他频率时试验电压都小，则此点为谐振点。
有时出现试验电压低于2KV的在某个频率如f1，则该频率不是不是真正的谐振点，一般情况下，只有试验电压大于2KV，这样找出来的才是真正的谐振点（如果负载太大，也可能小于2KV）。
找出谐振点后在调压界面升电压，直到所需值为止。
B常见试验
电缆试验及注意事项
随着交联乙烯电缆的广泛应用，长度和容量不断增加，由于这种电缆的试验容量较大，运用传统的试验设备无法满足交接试验和预防性试验容量的要求。
串谐成套试验装置则可以用较小的试验容量很好地满足电缆的交接试验与预防性试验的试验要求。
电缆试验注意：
1、待试验电缆已安装到位，达到投运状态要求方能进行试验。
2、被试相芯线接高压源，被试相屏蔽层、非试相芯线及非试相屏蔽层均应
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