一,、應(yīng)用范圍

調(diào)頻串聯(lián)諧振耐壓裝置是運(yùn)用串聯(lián)諧振的原理,，利用勵(lì)磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻控制器的輸出頻率,，使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發(fā)生串聯(lián)諧振,，諧振電壓即為試品上所加電壓。變頻諧振試驗(yàn)裝置廣泛用于電力,、冶金,、石油、化工等行業(yè),，適用于大容量,、高電壓的電容性試品的交接和預(yù)防性試驗(yàn)。

適用于10KV、35KV,、110KV,、220KV、500KV交聯(lián)聚乙烯電力電纜交流耐壓試驗(yàn)

適用于66KV,、110KV,、220KV、500KV,、GIS交流耐壓試驗(yàn)

適用于大型發(fā)電機(jī)組,、電力變壓器工頻耐壓

適用于電力變壓器的感應(yīng)耐壓試驗(yàn)

二、主要性能指標(biāo)及特點(diǎn)

2．1主要技術(shù)指標(biāo)

（1）工作溫度范圍：-10~45℃

（2）工作濕度范圍：≤90%

（3）海拔：≤1000m

（4）供電電源電壓：380V±10%,、三相或220V±10%,、單相（10KW及以下）

                   50/60Hz

（5）供電電源容量：0-100KW

（6）額定輸出電壓：0-500KV

（7）額定輸出容量：0-200KVA

（8）工作頻率范圍：30-300Hz（亦可根據(jù)用戶要求放寬頻率范圍）

（9）頻率調(diào)節(jié)分辨率：0.02Hz；   不穩(wěn)定度≤0.05%

（10）噪音：≤60dB

（11）系統(tǒng)測(cè)量精度：1級(jí)

（12）輸出波形：正弦波,，波形畸變率≤1%

（13）電抗器Q值：30-120

（14）系統(tǒng)具有IGBT,、過(guò)電壓、過(guò)電流,、試品閃絡(luò)等全自動(dòng)保護(hù)

2．2主要特點(diǎn)

2．2．1體積小,、重量輕，適合于現(xiàn)場(chǎng)使用

變頻控制器集調(diào)壓,、調(diào)頻,、控制及保護(hù)功能為一體，省去了笨重的調(diào)壓器,，而且操作方便,、讀數(shù)直觀。由于系統(tǒng)Q值較高（30-120）,，有效地解決了由于電源容量的不足對(duì)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的制約,。當(dāng)電壓等級(jí)較高時(shí)，電抗器采用多級(jí)或疊積式結(jié)構(gòu),，便于運(yùn)用輸及現(xiàn)場(chǎng)安裝,。

2．2．2安裝可靠性高

調(diào)頻串聯(lián)諧振耐壓裝置采用*設(shè)計(jì)思想、高品質(zhì)的IGBT及驅(qū)動(dòng)回路使輸出波形失真度小,，頻率輸出穩(wěn)定性好,，具有良好的IGBT、過(guò)電流,、過(guò)電壓（保護(hù)值可根據(jù)需要人為整定）以及放電保護(hù)功能,，可保護(hù)設(shè)備及人身的安全；當(dāng)試品放電或擊穿時(shí),，由于諧振條件被破壞,，短路電流小,，只有試品試驗(yàn)電流的1/Q，避免了因擊穿對(duì)試品造成的損壞,。

2．2．3試驗(yàn)的等效性好

調(diào)頻串聯(lián)諧振耐壓裝置采用接近工頻（30HZ-300HZ）的交流電壓作為試驗(yàn)電源,，無(wú)論是在等效性和*性上都與50HZ/60Hz的工頻電源非常接近，保證了試驗(yàn)結(jié)果的可靠性和真實(shí)性,。

三、型號(hào)說(shuō)明

3．1系統(tǒng)型號(hào)說(shuō)明

3．2變頻控制器型號(hào)說(shuō)明

3．3勵(lì)磁變壓器型號(hào)說(shuō)明
3．4試驗(yàn)電抗器型號(hào)說(shuō)明

3．5分壓器型號(hào)說(shuō)明

四,、工作原理及系統(tǒng)配置

4．1工作原理

4．2系統(tǒng)配置

4．2．1變頻控制器

變頻控制器從結(jié)構(gòu)上分為兩大類(lèi)：20kW及以上為控制臺(tái)式,，20kW以下為便攜箱式；它是由控制器和濾波器組成,。在系統(tǒng)中變頻控制器的主要作用是把幅值和頻率固定的工頻380V或220V的正弦交流電轉(zhuǎn)變成為幅值和頻率可調(diào)的正弦波,，并為整套設(shè)備提供電源。

   變頻控制器具有IGBT保護(hù),、過(guò)流保護(hù),、過(guò)壓保護(hù)、放電保護(hù),、進(jìn)線保護(hù)等可靠的保護(hù)功能,，保證試驗(yàn)人員和試品的安全。

   IGBT保護(hù)：當(dāng)IGBT電流過(guò)大或過(guò)熱時(shí),，CPU將停止工作,，直到系統(tǒng)恢復(fù)正常。

   過(guò)壓保護(hù)：是指當(dāng)試驗(yàn)電壓超過(guò)人為整定的保護(hù)電壓（保護(hù)電壓可根據(jù)不同試驗(yàn)電壓需要任意設(shè)定）時(shí),，控制器自動(dòng)跳閘,，CPU停止工作，并提示系統(tǒng)發(fā)生過(guò)壓保護(hù),。

   過(guò)流保護(hù)：是當(dāng)CPU檢測(cè)到母線工作電流超過(guò)IGBT工作電流或IGBT溫度過(guò)高時(shí),，CPU會(huì)發(fā)生過(guò)流保護(hù)信號(hào)，裝置停止工作,，并通過(guò)液晶屏提示系統(tǒng)發(fā)生過(guò)流保護(hù),。

   放電保護(hù)：當(dāng)試器擊穿、短路或試品放電時(shí),，CPU停止工作,，并切斷主回路。

進(jìn)線保護(hù),、低通濾波器：不僅可以在穩(wěn)態(tài)下使放電或擊穿電流小,，而且使暫態(tài)（瞬時(shí)）電流的破壞減小,，從而保證設(shè)備和人身的安全,。

測(cè)量部分：試驗(yàn)人員可直接從變頻控制器控制面板上讀取輸入電壓,、電流、當(dāng)前工作頻率,、變頻控制器輸出電壓,、電流及試品上所加諧振電壓信號(hào)。

4．2．2勵(lì)磁變壓器

勵(lì)磁變壓器的作用是將變頻電源的輸出電壓升到合適的試驗(yàn)電壓,，滿足電抗器,、負(fù)載在一不定期品質(zhì)因數(shù)下試驗(yàn)電壓的要求（勵(lì)磁變壓器的容量一般與變頻控制器相同）。為了滿足不同電壓等級(jí),、不同容量試品的試驗(yàn)要求,，勵(lì)磁變壓器高壓繞組一般有多個(gè)抽頭。

4．2．3高壓電抗器

高壓電抗器L是諧振回路的重要部件,，當(dāng)電源頻率等于1/（2π√LCx ）時(shí),，它與被試品Cx發(fā)生串聯(lián)諧振；電抗器的性能直接影響到系統(tǒng)Q值的大小,。

4．2．4高壓分壓器

   高壓分壓器是高電壓測(cè)試器件,，它由高壓臂C1和低壓臂C2組成，測(cè)量信號(hào)從低壓臂C2上引出,，作為高壓電測(cè)量和保護(hù)信號(hào),。

4．3決定系統(tǒng)配置參數(shù)的因素

   系統(tǒng)諧振電壓等級(jí)和容量取決于試品的電容量C，試驗(yàn)電壓U試驗(yàn)頻率f,。

1. 對(duì)于交聯(lián)聚乙烯電纜決定系統(tǒng)配置的主要是：電纜的電壓等級(jí),、電纜的截面積、試驗(yàn)電纜的長(zhǎng)度及電纜要求的諧振頻率范圍,。
2. 對(duì)于GIS決定系統(tǒng)配置的因素為：GIS的電壓等級(jí),、GIS的間隔數(shù)和每個(gè)間隔的電容量C，GIS允許的試驗(yàn)頻率范圍,。
3. 對(duì)于變壓器,、發(fā)電機(jī)等設(shè)備，系統(tǒng)的配置取決于試品的容量試驗(yàn)電壓,、試品的等效電容量C,、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。

五,、試驗(yàn)接線及操作步驟

YD2000測(cè)量各種被試品的接線示意圖

5．1交聯(lián)聚乙烯電纜《XLPE》的交流耐壓試驗(yàn)

交聯(lián)聚乙烯電纜《XLPE》屬于固體絕緣電纜,，是經(jīng)過(guò)特殊的物理、化學(xué)方法交聯(lián)而成,，具有良好的電氣及物理性能,，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)自七十年代以來(lái),，交聯(lián)聚乙烯電纜也得到了迅速的發(fā)展,，并逐步取代了常規(guī)中低壓油紙絕緣電纜,，而且110KV、220KV等高壓電纜也在逐步推廣,。

   交聯(lián)聚乙烯電纜它大的特點(diǎn)就是容量大,，若是采用工頻或接近工頻的交流電壓試驗(yàn)作為擠包絕緣電纜線路竣工試驗(yàn)存在的大困難是長(zhǎng)線路需要很大容量的試驗(yàn)設(shè)備：例如630平方毫米220KVXLPF電纜線路，電容量為0.188uF/Km,，若電纜長(zhǎng)3Km,，則每相電纜試驗(yàn)需要50Hz試驗(yàn)設(shè)備的容量至少為2.9MVA（試驗(yàn)電壓178KV試驗(yàn)電流30A），因此,，采用傳統(tǒng)的試驗(yàn)變壓器的試驗(yàn)方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)試驗(yàn)容量的要求,，變頻諧振試驗(yàn)裝置利用變頻諧振的原理,，使電源容量減少為試品容量的1/Q，設(shè)備的重量大大降低,，使得高電壓,、長(zhǎng)距離電纜的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成為可能,；同時(shí)利用試驗(yàn)頻率允許在一定范圍內(nèi)（30-300Hz）可調(diào)和試驗(yàn)電抗器固定可調(diào)（單一電抗器電感是不可調(diào)的,，但通過(guò)串并聯(lián),，總電感可調(diào)）的原理，使得系統(tǒng)的柔性大大增加,。

電纜試驗(yàn)的接線圖如下：

橡膠電纜的變頻交流耐壓試驗(yàn)接線示意圖

5．2  GIS（氣體絕緣金屬封閉組合電器）的交流耐壓試驗(yàn)

GIS是一種把斷路器、隔離開(kāi)關(guān),、接地開(kāi)關(guān),、電壓互感器、電流互感器,、測(cè)量?jī)x表組合在一起，并以SF6氣體絕緣的組合電器,，一般由1-7個(gè)間隔組成,，電容量一般在10000PF以下,。

根據(jù)IEC517（補(bǔ)充）的標(biāo)準(zhǔn),，GIS試驗(yàn)電壓的頻率范圍應(yīng)在10-300Hz，與國(guó)標(biāo)GB7674-1997等效,。

我國(guó)“城網(wǎng)氣體絕緣變電站若干技術(shù)問(wèn)題的暫行規(guī)定”對(duì)GIS的現(xiàn)場(chǎng)工頻耐壓值作了規(guī)定，取不超過(guò)出廠試驗(yàn)電壓的90%,。IEC517標(biāo)準(zhǔn)建議的試驗(yàn)電壓為出廠試驗(yàn)電壓的80%,，并要求試驗(yàn)頻率限制在10-300Hz范圍之內(nèi)。

GIS的交流耐壓試驗(yàn)接線圖如下：

GIS交流耐壓試驗(yàn)接線圖

5．3大型變壓器的交流耐壓試驗(yàn)（外施工頻交流耐壓及感應(yīng)耐壓試驗(yàn)）

變壓器應(yīng)該進(jìn)行外施耐壓試驗(yàn),。它是考驗(yàn)產(chǎn)品主絕緣電氣強(qiáng)度的基本的絕緣試驗(yàn)，是發(fā)現(xiàn)主絕緣是否合理,，絕緣材料是無(wú)缺陷和制造工藝是否符合要求的重要手段之一，對(duì)試驗(yàn)頻率一般要求在工頻,，即45-65Hz,。

YD2000采用變頻諧振的方式，通過(guò)補(bǔ)償電容器使諧振頻率控制在45-65Hz之內(nèi),，由于回路諧振時(shí)Q值高,，這樣可大大減小試驗(yàn)電源的容量，并且頻率可調(diào),，也增大了設(shè)備的應(yīng)用范圍,，試驗(yàn)接線如下圖所示：

感應(yīng)耐壓的倍數(shù)，對(duì)于電力變壓器一般采用額定電壓的兩倍,，為了不使鐵心中磁通飽和,，應(yīng)使用兩倍以上額定頻率的電源裝置。一般規(guī)定頻率應(yīng)在100-400Hz范圍內(nèi),，但經(jīng)驗(yàn)證明感應(yīng)耐壓試驗(yàn)的頻率一般為150-200Hz為宜。

5．4大型發(fā)電機(jī)組的交流耐壓試驗(yàn)

根據(jù)國(guó)家和地方電力部門(mén)的規(guī)定發(fā)電機(jī)在制造,、安裝,、檢修和運(yùn)行以及預(yù)防性試驗(yàn)中都應(yīng)進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)電壓和工作電壓的波形,、頻率*,，作用于絕緣內(nèi)部的電壓分布及擊穿性能能夠適應(yīng)發(fā)電同的工作狀態(tài)，試驗(yàn)電壓一般為0.75（2Un+3000）或1.5Un,，頻率要求為工頻,。

YD2000采用YHCX變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)成套裝置再配上合適的補(bǔ)償電容器在頻率和容量上都可以很地滿足發(fā)電機(jī)的交流耐壓要求。

試驗(yàn)接線如下圖：

發(fā)電機(jī)的交流耐壓接線示意圖

5．5其它試品的交流耐壓試驗(yàn)

   互感器,、套管等設(shè)備在作耐壓試驗(yàn)時(shí),，都相當(dāng)于一電容，利用電抗器和補(bǔ)償電容器也可以使系統(tǒng)在50Hz附近發(fā)生諧振,，達(dá)到工頻絕緣試驗(yàn)的目的,。

   說(shuō)明：交流耐壓試驗(yàn)方案請(qǐng)參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程或本公司《YHCX變頻串聯(lián)諧振成套試驗(yàn)裝置資料匯編》。

六,、試驗(yàn)操作步驟及注意事項(xiàng)

6．1試驗(yàn)操作步驟

1.根據(jù)各種試品接線方法,，保證各點(diǎn)的接觸良好，保證一點(diǎn)接地,，且接地點(diǎn)距分壓器近,。

2.確保連接無(wú)誤后接通電源,。

3.打開(kāi)主機(jī)電源開(kāi)關(guān)會(huì)顯示主菜單

4.將光標(biāo)移至：試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置；按確認(rèn)鍵,。進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的修改,，用上下左右

和確認(rèn)鍵執(zhí)行。

然后返回主菜單,。

5. 將光標(biāo)移至：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置：按確認(rèn)鍵,。進(jìn)行時(shí)間參數(shù)的修改，用上下左右和確認(rèn)鍵執(zhí)行,。

6. 將光標(biāo)移至：進(jìn)入試驗(yàn)：按確認(rèn)鍵,。

7. 此時(shí)接上IGBT的輸入電壓選擇試驗(yàn)方法，進(jìn)行試品的試驗(yàn),，用確認(rèn)鍵執(zhí)行,。

8. 選擇手動(dòng)試驗(yàn)時(shí)，首先進(jìn)行的是找到試品諧振點(diǎn),，用上下鍵進(jìn)行,，使試驗(yàn)電壓在高點(diǎn)；在完成了此項(xiàng)操作后請(qǐng)按面板調(diào)壓鍵用左右鍵移位,，上鍵增加激勵(lì)功率當(dāng)接近試驗(yàn)電壓后用右移鍵將光標(biāo)移至小數(shù)點(diǎn)后慢慢增加功率防止試品擊穿,，到額定電壓后主機(jī)開(kāi)始自動(dòng)計(jì)時(shí)至設(shè)定時(shí)間退出試驗(yàn)。選擇自動(dòng)試驗(yàn)時(shí)只要按了確認(rèn)鍵就不要這些操作了,。

9.進(jìn)入試驗(yàn)前注意試品的安全距離,，確保人生安全。

10.主菜單的測(cè)試操作項(xiàng)請(qǐng)你不要任意改動(dòng),，防止丟失,。

6.2注意事項(xiàng)

1. 在給整機(jī)加電以前,一定要仔細(xì)檢查各輸入輸出接線是否正確和牢固.接地是否可靠,接地線采用一點(diǎn)接地，從面板上引出（接地線用裸銅線）,。

2．試驗(yàn)時(shí),，電抗器不可置于鐵板等導(dǎo)電材料上。

3．試驗(yàn)升壓之前需要整定過(guò)電壓保護(hù)值,，以防止試驗(yàn)過(guò)程中意外分閘,。

4．當(dāng)變頻控制器提示過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)或放電保護(hù)時(shí),，請(qǐng)退出試驗(yàn),，重新整定電壓電流保護(hù)值，再進(jìn)入試驗(yàn),。

七,、YD2000常見(jiàn)故障及分析

1. 主機(jī)找不到諧振點(diǎn)。

原因：系統(tǒng)諧振點(diǎn)在主機(jī)的輸出頻率范圍之外；系統(tǒng)接線錯(cuò)誤,；

系統(tǒng)未可靠接地,；高壓采樣反饋信號(hào)開(kāi)路或連接不可靠；試品有故障,。

勵(lì)磁變壓器無(wú)輸出電壓或者低電壓輸出,。

1. 主機(jī)復(fù)位。

原因：主機(jī)供電電源波動(dòng),；外界強(qiáng)磁場(chǎng)干擾,；主機(jī)未可靠接地；

1. Ｑ值偏低,，即電壓升不上去,，或升不高。

原因：試品放電泄漏,；

電抗器磁路受干擾,，例如電抗器被放置在磁場(chǎng)屏蔽范圍內(nèi)。

1. 電源跳閘,。

原因：諧振系統(tǒng)回路短路,。

說(shuō)明：以上故障原因僅供參考。

注意：

請(qǐng)勿擅自打開(kāi)箱體,，拆卸或更換元器件,，如有質(zhì)量問(wèn)題，請(qǐng)與本公司,。