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電力技術
調頻串并聯諧振成套試驗裝置（電科院）
時間：2022-11-24
中試控股技術研究院魯工為您講解：調頻串并聯諧振成套試驗裝置（電科院）
ZSBP-270KVA/120KV變頻串聯諧振交流耐壓裝置
| 參考標準：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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ZSBP-270KVA/120KV變頻串聯諧振交流耐壓裝置組成部分：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/120KV變頻串聯諧振交流耐壓裝置
一、適用范圍
1. 35kV/300mm2的電纜，長度2.0km，電容量≤0.394uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。
2. 滿足35kV/16000變壓器及開關柜設備交流耐壓，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓85kV。
3. 10kV/300mm2的電纜，長度3.0km，電容量≤1.15uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓22kV。
4. 滿足10kV變電站變壓器的交流耐壓，電容量≤0.01uF試驗頻率為45-65Hz,試驗電壓35kV。
5. 滿足35kV變電站的母線開關柜設備交流耐壓，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓118kV。
二、系統主要性能及參數
1、電源電壓： 380V±10%、50Hz；
2、額定容量： 270KVA；
3、輸出電壓： 120KV，
4、輸出電流： 2.5A ， 5A
5、輸出電壓波形: 正弦波；
6、輸出電壓波形畸變率: ≤0.5% ；
7、允許連續工作時間：額定輸出電流下持續運行時間為60分鐘；
8、輸出頻率范圍: 30～300Hz ；
9、品質因數: ≥30
10、系統噪聲: ≤60db
11、系統測量精度: 1.0級
12、頻率分辨率: 0.01Hz
13、頻率不穩定度: ≤0.05%
14、環境溫度： -25℃～ +55℃
相對濕度: ≤90%
海拔高度: ≤2000m
15、具備手動試驗/自動調諧/自動試驗模式。
16、具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率等。
17、具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數設置功能。
18 具備過電壓、過電流、過熱保護功能。
19、具備閃絡保護功能,在試品發生閃絡時諧振回路失諧,電源立即停止輸出,屏幕提示“試驗失敗”及相關信息。
20、具備各種數據打印功能。
三、設備制造遵循的國家標準和行業標準
GB7328-87 << 變壓器和電抗器的聲級測量>>
GB1094 <<電力變壓器>>
GB/T16927.1-2-1997 <<高電壓試驗技術>>
ZBK41006-89 <<試驗變壓器>>
GB4208 <<外殼防護等級>>
GB2900 <<電工名詞術語>>
GB5273 <<變壓器、高壓電器和套管的端子>>
GB191 <<包裝儲運標志>>
GB10327 <<電力變壓器絕緣水平和絕緣試驗外絕緣自空氣間隙》
GB10229-88 <<電抗器>>
IEC358(1990) <<耦合電容器和電容分壓器>>
IEC1000 <<電磁兼容性>>
GB4793-1984 電子測量儀器安全要求
四、系統配置及具體參數
1、變頻控制電源15KW 1臺
a) 變頻控制電源采用高壓耐壓試驗專用變頻電源,采用一體化設計,控制電源本體具備調頻、調壓、控制、保護等功能。
b) 額定輸出容量: 15KW
c) 工作電源: 交流380V、50Hz 。
d) 輸出電壓: 0～500V可調。
e) 輸出電壓不穩定度≤0.05%
f) 最大輸出電流: 30A
g) 輸出波形:正弦波, 波形畸變率:≤0.5%
h) 頻率調節范圍: 30～300Hz
頻率調節分辨率: 0.001 Hz
i) 連續運行時間: 大于1小時
j) 噪聲水平:≤ 60dB
k) 變頻電源采用高性能專用微機控制電壓、頻率調節
l) 變頻電源配備專用引線和插頭與其他設備進行連接。
m) 保 護 ：具有過壓、過流、過熱、放電保護功能。
n) 具備手動試驗/自動調諧/自動試驗三種模式,并可任意切換。
具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率、勵磁電流、勵磁電壓、試驗時間等。
具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數設置功能及各種數據打印功能。
O) 重 量： 16Kg
2、 勵磁變壓器15KVA 1臺
a) 額定容量: 15KVA
b) 輸入電壓: 500V
c) 輸出電壓： 2KV；3 KV，,5 KV
d) 工作頻率范圍： 30～300Hz
e) 連續運行時間: 大于1小時
f) 電壓比測量誤差: 小于1%
g) 結構： 采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求；
高﹑低壓繞組間和鐵芯設靜電屏蔽,既作為勵磁變,又是隔離變；
內置過電壓保護,防止擊穿反擊。
h) 重 量： 70Kg ;
3、高壓電抗器 67.5/27 4臺
a) 額定容量： 67.5KVA
b) 額定電壓： 27KV
c) 額定電流：2.5A
e) 品質因素： Q≥30
f) 結 構： 干式；
g) 重 量： 55Kg/臺
h) 連續運行時間：≥ 1小時
4、 電容分壓器 120/0.001 1臺
a) 額定電壓： 120KV
b) 工作頻率： 30～300Hz
c) 分 壓 比： 1000：1
d) 分壓比誤差： ≤1%,
e) 測量精度： 交流有效值1.0級
f) 介質損耗： tgδ≤0.5% ;
g) 重 量： 10Kg
h)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30-300HZ內分壓比不變。
五、供貨清單一覽表
1、變頻電源 15KW 臺 1
2、勵磁變壓器 15KVA 臺 1
3、高壓電抗器 67.5/27(27KV/2.5A) 臺 4
4、電容分壓器 120/0.001(120KV) 臺 1
5、附件箱 含測試線一套 套 1
六、出廠檢驗
本裝置出廠前，對各組成單元設備及成套裝置分別按下列試驗項目進行出廠前試驗，試驗結果完全符合協議及以下標準要求后方可出廠。
1、變頻電源
1）絕緣電阻測試
2）耐壓試驗：2000V，1分鐘
3）負載試驗：在滿負荷下，各器件的溫升不大于45K 。
2、勵磁變壓器
1）直流電阻測量
2）變比測量
3）空載電流及空載損耗
4）短路阻抗和負載損耗
5）絕緣電阻測試
6）溫升試驗：額定容量下運行60min,溫升不大于65K
3、電抗器試驗
1）直流電阻測量
2）電感量測量
3）交流耐壓試驗
溫升試驗：額定容量下運行60min,溫升不大于65K
4、成套裝置試驗
（1）耐壓試驗：1.1額定電壓下，耐壓1min；
（2）短路試驗：電壓為0.5U，0.8U，1.0U的條件下，將高壓輸出突發短路3次，保護裝置可靠動作，各單元完好。
（3）噪音小于60dB；
ZSBP-270KVA/120KV變頻串聯諧振交流耐壓裝置：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。
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ZSBP-270KVA/120KV變頻串聯諧振交流耐壓裝置
這是弱電方面的理論,用到工業感應加熱行業來仍然是正確的.通俗的來說就是串聯諧振電路采用電壓源供電，并聯諧振電路采用電流源供電，即電壓源型感應加熱電源必須匹配串聯諧振型負載電路，電流源型感應加熱電源必須匹配并聯諧振型負載電路，這是電源與負載的初次匹配措施。
串聯諧振電路負載匹配方案:
由諧振時候的狀態來分析:串聯諧振電路在諧振狀態下等效阻抗為純電阻，并達到最小值，并聯諧振電路在諧振狀態下等效阻抗達到最大值，為了獲得最大的電源輸出功率，串聯諧振電路采用電壓源供電，并聯諧振電路采用電流源供電.
基于電源方面的分析:一個內阻低的,電壓源,使其輸出功率達到最大,電源利用率最高,負載阻抗越低自然輸出功率越大.反之一個內阻高,電流源,使其輸出功率達到最大,負載阻抗是越高輸出功率越大.根據的邏輯就是電壓源電壓恒定不變,電流隨負載阻抗改變而改變;電流源電流恒定不變,電壓隨負載改變而改變.
結論就是這個濾波電路的選擇是進行的初次負載匹配,為了使其輸出最大的功率.
并聯諧振：在電感和電容并聯的電路中，當電容的大小恰恰使電路中的電壓與電流同相位，即電源電能全部為電阻消耗，成為電阻電路時，叫作并聯諧振。
并聯諧振的原理
在電感、電容和外加交流電源相并聯的振蕩回路，通常電感線圈是用電阻和電感的串聯組合來表示的，電容器的損耗及漏電流一般很小，在一定條件下可忽略不計。如果回路的感抗和容抗比電阻大得多，即ωL（ωC）＞＞R，并聯回路的固有頻率可近似為f＝1／2πLC。如果Q、L、C達到一定條件，使并聯電路的感納和容納相等BL＝BC（BL＝ωL，BC＝1／ωC），從而使電納B等于零（B＝BL——BC＝0），則電流與電壓將同相（ω＝0），這種情況稱為 R、L、C并聯諧振。
并聯諧振的產生條件
并聯諧振是一種完全的補償，電源無需提供無功功率，只提供電阻所需要的有功功率。諧振時，電路的總電流最小，而支路的電流往往大于電路的總電流，因此，并聯諧振也稱為電流諧振。發生并聯諧振時，在電感和電容元件中流過很大的電流，因此會造成電路的熔斷器熔斷或燒毀電氣設備的事故；但在無線電工程中往往用來選擇信號和消除干擾。
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