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電力技術
電動機串聯諧振試驗儀
時間：2022-11-21
中試控股技術研究院魯工為您講解：電動機串聯諧振試驗儀
ZSBP-500KVA/200KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置 | 參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018
簡易讀懂：變頻串聯諧振耐壓試驗裝置可以做什么?
變頻串聯諧振成套耐壓試驗裝置適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗，主要針對電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、隔離開關、輸電線路、發電機、電動機、熔斷器、電容器、隔離開關、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統的交流耐壓試驗。
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變頻串聯諧振耐壓試驗裝置組成部分：變頻電源主機、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器、補償電容器、測試附件組成。適用電壓等級：6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV，也可以定制不同的電壓等級規格。
如何選擇合適的變頻串聯諧振耐壓試驗裝置？
為了選對規格，請提供以下技術參數
1、電力變壓器：電壓等級，大容量，試驗性質（中性點耐壓或全絕緣耐壓）單相對地電容量；
2、電力電纜：電壓等級，大長度，截面積；
3、發電機、電動機：電壓等級（出口電壓或稱工作電壓），試驗電壓（耐壓值）單相對地電容量范圍（如0.2-0.55uF等）；
4、開關、絕緣子、PT、CT、絕緣工器具、母線：電壓等級（或稱工作電壓）；試驗電壓（耐壓值）；
5、CVT效驗：電壓等級或稱工作電壓，試驗電壓（耐壓值）電容量范圍（如0.005-0.02uF）。
ZSBP-270KVA/270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
一、介紹
1、執行標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018《電力設備專用測試儀高壓諧振試驗裝置》
2、作用：對被測試品做承受過電壓預防交流試驗和交接交流試驗
3、可以完成交流被測試品：電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、隔離開關、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、隔離開關、輸電線路、發電機、電動機、熔斷器、電容器、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統等各種被試品的預防交流試驗和交接交流耐壓試驗
4、電源：采用220V及380V兩種
5、操作模式：全自動、半自動、手動
6、元器件（純進口）：功率器件：德國英飛凌，模塊：日本富士IGBT，芯片：英特爾等
二、參數
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正交非同步固定式載波調制方式，確保在整個頻率區間內輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩定和安全。
1、輸入:電壓220V或者380V ±10%
2、頻率：45/65Hz
3、輸出電壓：0-250V
4、輸出波形：正弦波
5、頻率調節范圍：30-300Hz
6、頻率分辨率：0.01Hz
7、頻率穩定度：0.1%
8、頻率步進值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz
9、電壓分辨率：0.1kV
10、電壓測量精度：1.5%
11、電壓步進值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%
12、運行連續工作時間：60分鐘
三、功能
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、裝置具有多種工作模式，方便用戶根據現場情況靈活選擇，提高試驗速度。
3、工作模式為：全自動模式、半自動模式、手動模式、
4、存儲，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，同時液晶大屏幕顯示測頻和試驗頻率一致，方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
6、采用了ARM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。
7、技術特點歸納：先進的數字、功率技術；功率器件全部采用的德國英飛凌，日本富士的IGBT智能模塊，芯片全部采用英特爾的原裝器件等
8、波形為脈寬電壓調節的方波。
9、內部由ARM控制，操作功能得到優化,操作簡單。
10、自動掃頻，尋找諧振點.頻率范圍30-300Hz,可設置掃頻范圍，掃頻耗時40秒鐘(全頻掃)， 頻率分辨率0.01Hz。
11、自動試驗，用戶可設置試驗程序，試驗程序分為5段，系統自動按設置的程序完成試驗過程。
12、耐壓時自動跟蹤電壓，電壓正常波動時自動調整電壓到目標電壓，異常波動時提示用戶電壓異常波動，由用戶根據試驗情況進行操作。
13、實時顯示試驗狀態，用戶可根據試驗狀態進行相應操作。
14、強大的保護功能：過流保護，過壓保護和閃絡保護，過熱保護，高壓異常保護，軟/硬件同時保護，確保安全。
15、試驗數據保存，可即時打印試驗數據，也可將數據保存以備下次打印。
16、數據查詢功能,根據試驗日期查詢以往的試驗數據。
ZSBP-500KVA/200KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置：就是做耐壓試驗的設備，它是為了滿足大容量的被試品要求而研發的設備。它是一套組合設備，為了耐壓試驗能順利準確地進行，針對不同被試品，串聯諧振裝置的組件是不同的。所以請務必準確選型，技術部為您量身制定選型方案。
中試控股ZSBP-500KVA/200KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置產品適用性好，實用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企業以及電力工作者信賴的好伙伴。
中試控股踐行“精細制造，深耕技術”產出ZSBP-500KVA/200KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置優質產品能夠在市場中贏得用戶信賴,樹立中試控股新形象打下了堅實的根底。
工頻串聯諧振耐壓試驗的接線，應按被試品的要求（電壓、容量）和現有試驗設備條件來決定。通常試驗變壓器是成套設備（包括控制及調壓設備），對調壓及控制回路加以簡化如圖一所示。
赫茲電力工頻串聯諧振耐壓試驗裝置
圖一所示是串級升壓的試驗變壓器，當試驗變壓器的輸出電壓不能滿足試驗所需的電壓時，可采用串級升壓的方法。
需要注意的是串級升壓時，兩臺試驗變壓器的額定電壓應該是相同的，而BS1這時的實際輸出的視在功率與裝置總容量之比，（即利用率）為 2UeI/3UeI=67%
進行交流耐壓的被試品，一般為容性負荷，當被試品的電容量較大時，電容電流在試驗變壓器的漏抗上就會產生較大的壓降。由于被試品上的電壓與試驗變壓器漏抗上的電壓相位相反，有可能使被試品上的電壓比試驗變壓器的輸出電壓還高，因此要求在被試品上直接測量電壓。
注意：1. 被試品為有機絕緣材料時，試驗后應立即觸摸，如出現普遍或局部發熱，則認為絕緣不良，應即時處理，然后再作試驗。
2. 對夾層絕緣或有機絕緣材料的設備，如果耐壓試驗后的絕緣電阻，比耐壓前下降30%，則認為該試品不合格。
3. 在試驗過程中，若由于空氣濕度、溫度、表面臟污等影響，引起被試品表面滑閃放電或空氣放電，不應認為被試品不合格，須經清潔、干燥處理后，再進行試驗。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傷故障點。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傷故障點的憂患。
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。
我公司調頻諧振裝置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，試品閃落時閃落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，最大不超過40kg，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：全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式、
4、能存儲，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。
【文章導讀】 交流耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度的最嚴格、最有效、最直接的試驗方法 , 它對判斷電氣設備能否進入運行具有決定性意義 , 也是保證設備絕緣水平 , 避免發生絕緣事
交流耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度的嚴格、有效、直接的試驗方法,它對判斷電氣設備能否進入運行具有決定性意義,也是保證設備絕緣水平,避免發生絕緣事故的重要檢測手段。隨著電力系統的不斷發展,越來越多的高電壓、大容量的電氣設備和交聯聚乙烯電纜得到廣泛的應用。作為電氣設備現場安裝后的竣工驗收工作,交流耐壓試驗是必不可少的。由于傳統的工頻試驗變壓器笨重、進行大容量的電氣設備交流耐壓試驗時,需要大容量的試驗電源,有時在現場無法進行試驗。因此,需采用新的交流耐壓試驗裝置來進行試驗。應用諧振電路的基本原理,電力科技人員開發出了串聯諧振裝置根據不同的調節方式,串聯諧振裝置分為調感式、調容式、變頻式三種類型。通過對三種類型串聯諧振裝置的比較,發現變頻式串聯諧振裝置更適合于生產實際。大量的實踐證明變頻串聯諧振裝置適用范圍廣使用變頻串聯諧振裝置來進行交流耐壓試驗是可行的、有效的提高了試驗質量和工作效率。因此,變頻串聯諧振裝置在電力系統交流耐壓試驗中將會得到全面的應用。
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置由調壓電源、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器組成。
串聯諧振試驗操作中想要有效的控制逆變器，需要采用調幅控制和調制兩種方法
1、調幅控制(PAM)方法
調幅控制方法是通過調節直流電壓源輸出(逆變器輸入)電壓Ud (可以用移相調壓電路,也可以用斬波調壓電路加電感和電容組成的濾波電路, 來實現調節輸出功率的目的。即逆變器的輸出功率通過輸入電壓調節,由鎖相環(PLL )完成電流和電壓之間的相位控制,以保證較大的功率因數輸出。
這種方法的優點是控制簡單易行,缺點是電路結構復雜,體積較大。
2、調制(PFM)方法
改變逆變器的工作頻率,從而改變負載輸出阻抗以達到調節輸出功率的目的。
從串聯諧振負載的阻抗特性可知,串聯諧振負載的阻抗隨著逆變器的工作頻率( f)的變化而變化。對于一個恒定的輸出電壓,當工作頻率與負載諧振頻率偏差越大時,輸出阻抗就越高,因此輸出功率就越小,反之亦然。串聯諧振是指被研究的串聯電路部分的電壓和電流達到同相,即電路中電感的感抗和電容的容抗相等,從而使被研究的電路表現出純電阻特性。給定端電壓,最大電流將出現在所研究的電路中,電路中消耗的有功功率也是最大的。
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