110KV串联谐振耐压装置

110KV串联谐振耐压装置第1章   产品概述:

该装置主要针对10kV、35kV、110kV、220kV、变电站及线路等所有电气主设备的交流耐压试验设计制造。电抗器采用多只分开设计，既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求，又能满足低电压的交流耐压试验要求，具有较宽的适用范围，是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。

该装置主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。

串联谐振在电力系统中应用的优点：

1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。

2、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10-1/30。

3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。

4、防止大的短路电流烧坏故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以，串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧坏故障点的忧患。

5、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢复过电压。

我公司串联谐振主要功能及其技术特点：

1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。

2、整个装置单件重量很轻，不超过65kg，便于现场使用。

3、装置具有三种工作模式，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。

工作模式为：自动模式、半自动模式、手动模式.

4、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便的帮助用户识别和查找。

5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上、向下选择，同时液晶大屏幕显示扫描曲线，方便使用者直观了解是否找到谐振点。

6、采用了DSP平台技术，可以方便的根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交换界面更为人性化。

110KV串联谐振耐压装置第2章  主要技术参数

（一）变频串联谐振试验装置技术指标

1．额定容量：1620KVA

2．输出电压：270KV

3．输出电压波形畸变率：<1.0％

4. 允许连续工作时间：额定条件下一次性工作15分钟。

5．装置自身品质因数：Q>50

6．电缆和发电机试验时满负荷下品质因数：Q>30（与负载相关）

7．主变压器和线路试验满负荷时品质因数：Q>30（与负载相关）

8．输入电源：三相380V或单相220V，当电源为380V时，可做额定负载试验；当电源为220V时，只可做1/2负载试验。

9．频率调节范围：20Hz～300Hz

10．系统测量精度：1.5％

11．装置具有过压、过流、零位启动、闪络保护等保护功能

（二）设备遵循标准

GB50150-2006      《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

DL/T849.6-2004  《电力设备专用测试仪器通用技术条件第6部分：高压谐振试验装置》

JB/T9641-1999                              《试验变压器》

GB10229                     《电抗器》

GB/T.311-1997                        《高压输变电设备的绝缘与配合》

DL/T846-2004                 《高电压测试设备通用技术条件》GB4793-1984                            《电子测量仪器要求》

GB2900                      《电工名词术语》

GB4208                                        《外壳防护等级》

GB/T16927-1997                    《高电压试验技术》

（三）设备主要配置及技术参数说明：

1.变频电源(1台)：

1.1技术参数

1.1.1 额定功率：50kW；

1.1.2 输入电压：三相 380V±5% 或单相220V±5% 45～65Hz，当电源为380V时，可做额定负载试验；当电源为220V时，只可做1/2负载试验。

1.1.3 输出电压：0～400V可调

1.1.4 输出电压频率：20～300Hz

1.1.5 频率调节:0.1Hz步进可调

1.1.6 频率不稳定度:≤0.02%

1.1.7 输出电流：125A

1.2 性能特点：

1.2.1放置方式:变频电源的放置为纵向和横向,特别适合现场操作及观察。

1.2.2防震保护:内外部具备特殊减震橡胶支撑脚和保护铝箱,可有效减缓运输中的颠簸震动和吊装时的冲击。保证了变频电源的长期稳定性和可靠性。

1.2.3参数显示：触摸大屏幕液晶界面显示系统。

可显示谐振电压(即试验前设置的目标电压)、试验频率、测量频率、低压电压、低压电流、耐压时间、过压保护、过流保护、闪络保护、阶段升压及阶段计时、操作模式切换、电容，电感，频率互换计算、参数查询等, 还可显示频率曲线、电压曲线等可直观地判断当次试验谐振频率准确及稳定性。

1.2.4参数设置：大屏幕触摸液晶彩屏直接完成各种参数的设置。可对起始频率、终止频率、起始电压、阶段升压和计时、测量分压器变比、激励变变比、过压保护、过流保护、闪络保护、试验模式、电容电感频率互换计算、参数设置提示以及帮助等参数进行设置或选择。

1.2.5试验模式：触摸屏操作，有自动、手动二种运行状态。具备升压、调谐（含手动、自动）、分段加压和计时、运行状态、模式切换、故障提示、电容电感频率互换计算功能等。

1.2.6 保护功能及其信息提示：具备高压过压保护、低压过流、过流保护，以及失谐保护、零位、闪络保护、紧急停机、欠压保护等多重保护功能。

1.2.7数据存储功能：试验结果保存、打印、上传、回查等。

a、试验结果：手动或自动试验完毕后，在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数，当试验发生中断时，可提示中断状态。可将参数保存在存储器中，该存储器为非易失存储器，可保存50次试验记录。

b、数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上。可将数据输出打印或利用设备所携带打 印机打印。

1.2.8自动稳压功能：系统根据设定的试验电压或手动升压结果，自动跟踪并维持稳定的试验电压，电压稳定度可达1.5%。

1.2.9 调频范围及频率分辨率均可设定：调频范围可设为20～300Hz、45～100Hz、50Hz、按需设置，可加快调谐过程；频率分辨率根据需要，可预设为0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz、或0.01Hz，在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡。

频率调节分为粗调和细调，并可自动寻找试验谐振点，保证谐振频率在整个试验过程中不发生漂移。

高压电抗器（12台）

2.1 技术参数

2.1.1 额定工作电压：45kV

2.1.2 额定工作电流：3A

2.1.3 额定电感量：60H

2.1.4 连续工作时间：60min

2.1.5 温    升：小于60度

2.1.6 工作频率：20～300Hz

2.2 性能特点

2.2.1 电抗器的设计采用铁芯式结构，漆包导线绕组，干式自冷。电抗器可以自由方便叠装及吊装。环氧树脂绝缘筒外壳，具有足够的电气、机械强度、必要的散热能力以及油热胀冷缩的裕度。电抗器外壳自带底座，与另一节电抗器上端采用。外壳喷涂橘红色绝缘漆。

2.2.2电抗器外壳自带底座，与另一节电抗器上端采用采用卡槽结合，方便现场使用。

3.激励变压器(一台)：

3.1 技术参数

3.1.1 额定容量：50kVA

3.1.2 输入电压：400V

3.1.3 输入电流：125A

3.1.4 输出电压：四并2.5kV；四串10kV；二串二并5kV

3.1.5 输出电流：四并20A；四串5A；二串二并10A

3.1.6 工作频率范围：30Hz～300Hz

3.2 性能特点

3.2.1 冷却方式：铁箱式结构，绝缘耐热等级为2级。

3.2.2冷却方式：油浸式，绝缘耐热等级为1级。

3.2.3 高、低压绕组及铁芯间均设静电屏蔽层，既作为励磁变压器，又是隔离变压器。

4.电容分压器(一台)：

4.1 技术参数

4.1.1额定电压:270kV

4.1.2高压臂电容量：1000pF

4.1.3低压臂电容量：2.701uF

4.1.4分压比：2700:1

4.1.5工作频率：20～300Hz

4.1.6精度：1.0%

4.2 性能特点

4.2.1 额定电压下可连续运行60min。

4.2.2 在20～300Hz范围内，其精度和稳定度保持要求不变。

4.2.3 在20℃、0.4～0.5UN下介损值：≤0.0025

4.2.4 分压比误差：有效值时≤1.0%，峰值时≤1.5%。

4.2.5 高、低压臂的电容采用一致的介质结构，温度系数小，角位移小，在20~300H内分压比不变。

4.2.6 电压测量通过专用测试引线引至变频电源进行测量。

6．测试线及附件壹套：

1）内部连接线一套

2）附件

3）相关资料

110KV串联谐振耐压装置第3章   变频串联谐振试验装置设备应用

（一）10KV电缆的交流耐压接线图

（二）35KV电缆的交流耐压接线图

（三）110KV电缆的交流耐压接线图

（四）110KV变压器的交流耐压接线图

110KV串联谐振耐压装置第4章 变频电源详细使用介绍

4.1.设备基本说明

4.1.1.电源：

将380V的三根火线或220V直接与调频电源的“输入"连接。

4.1.2.操作面板说明:

电源开关：负责变频电源部分的电源供给。

高压指示：变频电源启动指示，。

复位：负载失谐、变频源过热以及其它保护动作后的故障复位。

急停：发生紧急情况的应急中断按键。

分压器信号：用于接入分压器低压臂，电压100V，输入阻抗10M。

接地：用于系统可靠接地。

液晶显示器：用于系统各参数、波形、菜单等的显示。

输入：电源接入,三相 380V±10% 或单相220V±5% 45～65Hz，当电源为380V时，接A,B,C三相,可做额定负载试验；当电源为220V时，接A,C二相,只可做1/2负载试验。

输出：变频电源输出至激励变压器输入。

4.1.3.接通电源

打开变频电源操作台上“钥匙开关"，液晶屏点亮显示。

注意：仪器两侧开孔处的风扇在运行则表示表示仪器内部功率器件正常工作。否则表示仪器内部过热或上次试验时没有复位。此时应该切断电源，将仪器置于通风处静置1小时左右，待内部适当降低温度后再启动电源。

当风扇经常性的不启动时，建议立即与厂家联系。

4.2.0. 触摸屏显示器：

变频电源的控制屏幕为全触摸屏，你只需要在屏幕上要操作的位置轻轻点击，即可以进行操作。

4.2.1.开机后，显示界面如图2所示。

4.2.2.试验参数设置：在每次试验前必须正确设置当次试验的各种

参数！点击“参数设置"后，显示界面如图3所示。

起始频率：选择自动调谐时的启动频率，下限频率高为20Hz，上限频率低为200Hz。

终止频率：选择自动调谐时的结尾频率，下限频率高为100Hz，上限频率低为300Hz。

1．设置"起始频率"不可高于"终止频率"。

2.当第1次试验时建议采用20Hz～300Hz进行扫描。

3.当已经知道大概频率范围时，可以选定在适当的频率段扫描，以减少试验时间。

起始电压：设置调谐时输入电压的初此值。

对Q值较低的试品如发电机、电动机、架空母线，初此值设定为50～70V；

对Q值较高的试品如电力电缆、变压器、GIS等，初此值设定为30～50V。

第1阶段试验电压：设置试验电压的第1阶段值。

第1阶段试验时间：设置第1阶段试验电压的耐压时间。

第2阶段试验电压：设置试验电压的第2阶段值。

第2阶段试验时间：设置第2阶段试验电压的耐压时间。

第3阶段试验电压：设置试验电压的第3阶段值。

第3阶段试验时间：设置第3阶段试验电压的耐压时间。

我们的电压跟踪系统具备自动校核较大电压波动的功能，但电网电压的波动幅度较小，由此而引起的高压电压的波动也在仪器的捕捉范围内，因此，我们强烈建议你在设置试验电压时，将“试验电压"的数值设定为比要施加的试验电压低2％Ue。

如果没有阶段性耐压试验时，只需设置一个阶段试验电压值和相应的试验时间，其它阶段试验电压和试验时间设为0。

分压器变比：电容分压器的变比值，如分压器变比为1000：1，“分压器变比"设置为1000；如分压器变比为2000：1“分压器变比"设置为2000。注意：此参数相当重要，设置错误可能会损坏设备，故需由密码进入，张三为321.

过压保护：设置试验电压的极限值，电压超过时自动终止试验，一般比试验电压高10%。

过流保护：设置低压输出电流的高值。

在不知道实际试验电流的情况下，一般将其设置成装置额定电流。

闪络保护：设置击穿电压的误差值,且当闪络后液晶显示屏须重新启动

ENT：确认键。

1～0：数字键：选择需要设置的数值。

ESC：返回键。

自动试验：当“参数设置"设置完时，点击“自动试验"，进入“自动试验"界面，显示界面如图4所示。

点击“运行"，系统自动寻找谐振点，右上角运行状态提示“正在调谐，如有异常情况，请点击“急停""；黑色柱线代表调谐电压曲线，显示界面如图5所示

找到谐振点后，系统自动升压，右上角运行状态提示“升压，如有异常情况，请点击“急停""；显示界如图6所示。

当高压输出电压升到试验的耐压值时，系统自动耐压计时，右上角运行状态提示“稳压计时"，如有异常情况，请点击“急停""； 显示界面如图7所示。

当时间到设置时的耐压时间时，系统自动降压，右上角运行状态提示“降压"，如有异常情况，请点击“急停"； 显示界面如图8所示。

当激励强度降为0时，右上角运行状态提示“完成"，如打印试验记录，请点击“主画面"进入主画面，再点击“文件管理"； 显示界面如图9所示。点击“打印"即可；点击“数据显示"，可进行数据管理。

半自动试验：当“参数设置"设置完时，点击“半自动试验"，进入“半自动试验"界面，显示界面如图10所示。半自动试验也有调谐、升压、耐压计时、降压、完成、打印等功能，除升压为手动点击 “加、减10V或1V电压"进行升压外，其他同自动试验一样。

手动试验：当“试验参数"设置完时，点击“手动试验"，进入“手动试验"界面，显示界面如图11所示。

点击“运行"，如想寻找谐振点，点击“调谐"，系统自动寻找谐振点；找到谐振频率后，运行状态显示“请升压"，此时，手动进行电压调整“+10V、+5V、+2V、+1V",当高压显示达到设定电压时，请点击右下角“耐压计时"，计时到后自动降压，当降至低压电压为0V时，运行状态显示完成。如打印试验记录，请点击“主画面"进入主画面，再点击“文件管理"；

如在试验过程中遇到紧急情况时，点击“急停"，“急停"后，点击“故障复位"。

数据显示：打开主画面，点击“文件管理"，再点击“数据显示"，显示界面如图12所示。此时，点击“建数据"，可将当前所做试验数据保存到触摸屏；点击“删数据"，会将触摸屏中所有试验数据全部删除。点击“存U盘"会将触摸屏中所有试验数据全部存入U盘。

点击“数据窗口"，会出现如图13界面，点击右下角“□"刷新键，会显示触摸屏中所存贮的数据。

110KV串联谐振耐压装置第5章 常见故障排除

5.1通用注意事项

1.本试验设备应由高压试验专业人员使用，使用前应仔细阅读使用说明书，并经反复操作训练。

2.操作人员应不少于2人。使用时应严格遵守本单位有关高压试验的作业规程。

3.为了保证试验的正确，除必须熟悉本产品说明书外，还必须严格按国家有关标准和规程进行试验操作。

4.各联接线不能接错，否则可导致试验装置损坏

5.本装置使用时，输出的是高电压或超高电压，必须可靠接地，注意小心操作。

5.2常见故障原因及排除

1.风扇不能启动：

1）急停、故障保护、失谐保护后，没有按“故障复位"；

2）内部温度过高，功率元件热保护；

排除方法：关断仪器电源，将仪器静置30分钟左右，重新开启电源，按仪器面板上的“复位"键，再启动仪器。

如果依然不能启动风扇，请和厂家联系，不可拆卸仪器！

2.自动调谐不能完成，找不到谐振点：

现象：

调谐曲线是一条直线，调谐完成后仪器提示没有谐振点

原因：

回路接地不好，试验回路接线错误，装置某一仪器开路

排除方法：

1）检查接地装置可靠，接地连接线是否有断开点；

2）检查励磁变压器的高低压线圈的通断；（低压绕组阻值;高压绕组阻值每个输出端对高压尾）

3）检查每一只电抗器的通断；(每个绕组阻值)

4）检查分压器的信号线的通断；（高、低压电容量）

5）检查分压器的高低压电容臂的通断；（1孔对芯，2孔对外壳分别导通；1孔对2孔断开）

6）装置自身升压时没有谐振点，还需要检查补偿电容器的通断；

7）初始电压过低，可将初始电压设高10V。

如果所有部件正常，依然没有谐振点，请和厂家联系，不可拆卸仪器！

3 不能升压到试验电压

现象：

1）调谐曲线是一条直线，有较低的尖峰；

2）试验时一次电压较高，高压却较低，甚至在没有升到试验电压时，一次电压已经到达额定电压，回路自动降压；

原因：

1）电抗器与试品电容量不匹配，没有准确找到谐振点；

2）试品损耗较高，系统Q值太低；

3）励磁变压器高压输出电压较低；

4）高压连接线过长或没有采用高压放晕线

排除方法：

1）将补偿电容器并接入试验回路，加大回路电容量；

2）尽可能将多只电抗器串联，提高回路电感量；

3）提高励磁变压器的输出电压；

4）干燥处理被试品，提高被试品的绝缘强度，减少回路的有功损耗；

5） 一般在设备较高电压输出时，采用高压放晕线，或将普通高压输出线改为较短的连线，一般不超过5米。

如果全部处理完后，依然不能解决问题，请和厂家联系，不可拆卸仪器！

第6章 相关资料

1、交联聚乙烯电缆单位长度电容量

2、交联聚乙烯电缆单位长度电容量

3、油浸式电力变压器交流试验电压

4、谐振装置容量选择

试验电流： I=2πfCU×10-3 (A)

频率的选择(HZ)

1、发电机―――50HZ，取50HZ

2、变压器―――45~65HZ，取50HZ

3、GIS、开关、母线―――30~300HZ，取45HZ

4、电力电缆：30~300HZ，取35HZ

电压的选择(kV)

按照规程要求，确定试验电压。

电容量的选择(uf)

根据被试品电容量确定

装置容量：P=UI×1.25 (kVA)

5、设备成套性：

变频电源       50kVA                            1台

励磁变压器     50kVA/2.5kV×4                   1台

高压电抗器     45kV/3A/60H                     12台

电容分压器-高压臂   135kV/0.002uF               2节

补偿电容器   100kV/0.01uF                       1台

电容分压器-底座                                 1只

电容分压器-均压罩                               1只

高压电抗器-支架     10kV                        1只

高压电抗器-支架     135kV                       1只

高压电抗器-均压罩                               1只

高压电抗器-底板                                 4块

线箱                                            1只