调频式串联谐振试验装置
调频式串联谐振技术在大型发电机试验中的应用
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２１ ０ ２年 第 ６期
调频式串联谐振技术在大型发电机试验中的应用
孙 晖 ，孔 林 书
台州 ３８ １） １０ ６ （ 台州 发 电厂 ，浙 江
摘
要： 通过理论计算结 合现场试验 ， 介绍 了调频式 串联谐 振技术在大容量 发 电机交 流耐压试验 中的
交 流 耐 压 试 验 是 考 验 发 电机 绝 缘 性 能 的重 要
Ｑ为 品质 因素 ， 常 在较 小 的励 磁 电压 通
下 ，在 被 试 品 上 产 生 几 十 倍 于 的 电压 ， 通 过 被 试 品的 电流 为 ， ２ ＝ 。
试 验 ，其 试 验 电压 波 形 与 频 率 均 与 发 电机 运 行 状 态 一 致 ，能 有 效 发 现 发 电机 的 绝 缘 隐 患 。 以往 采 用 的试 验 变 压 器 成 套 装 置 由于 体 积 庞 大 、 验 所 试 需 电 源 容量 大 ，给 试 验 工 作 带 来 很 多 困 难 。近 年 来 ． 频 串 联 谐 振 试 验 装 置 由 于 能 有 效 减 轻 试 验 调 工 作 的难 度 和强 度 。 到 了 广泛 应 用 。 得
Ｓ ＵＮ ｕ ，ＫＯＮＧ Ｌｉ —ｈ Ｈ ｉ ｎｓ ｕ
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华宝电气 HB-BXG 说明书
说明我公司串联谐振试验变压器的电抗器采用干式浇注、无泄漏、无污染、环保耐用，如其它容量及电压等级的谐振变装置可参照此说明书，只是每单件具体参数有区别，操作方法及原理是一样。
我公司现提供的资料仅供参考，另有修改恕不另行通知。
注意事项1．使用前请仔细阅读使用说明书。
2．必须接好接地线!3．参数设置中起始电压不要设置太高，单相≤5%，三相≤3%。
4．手动操作粗调时，接近谐振点或试验电压时请改为细调。
HB-BXG型调频式串联谐振耐压试验装置调频式串联谐振耐压试验装置是当前国际国内最先进的新型交流耐压试验装置。
它的主要特点是：a)输出电压的波形畸变率极小，优于现有的所有类型的交流耐压试验设备。
b)耐压中闪络或击穿时，短路电流将下降为闪络或击穿前试验电流的百分之一以下，是传统试验变压器闪络或击穿后短路电流的数百分之一。
能有效防止对闪络处的损伤。
c)闪络后立即自动熄弧，熄弧后恢复谐振电压再建立的过程较长（秒级），是一个稳态的建立过程。
既无过电压过冲之虑，更无微秒级或毫秒级瞬态过程的恢复过电压的问题。
d)重量轻，体积小，装置容量大。
所需配置的电源容量小，价廉，使用轻便，操作简捷。
1．主要参数整套装置的主要电气参数见表1，被试电容CX谐振参量见表2。
表1型式HB-BXG-300KVA/200KV输出容量300KVA 电压250KV电流 1.5A频率30-300HZ 波形畸变率（TAD）<1%装置本身Q值（≥40HZ）>30输入容量10KVA电压230±10%电流45A电源电压应基本稳定波动应小于±5%L、C、F谐振参量(计算值)连接方式UNfc L30H Z50H Z100H Z200H Z300H Z四串250KV630H0.045μF0.016μF4024pF1006pF447pF三串120KV330H0.085μF0.03μF7683pF1920pF853pF 两串两并80KV200H0.14μF0.05μF0.013μF3169pF1409pF 五并40KV20H 1.41μF0.51μF0.126μF0.032μF0.014μF2.基本原理2-1：主回路基本原理。
变频串联谐振试验装置技术方案XB(f)-270kVA-270kV-45kV_II).doc
变频串联谐振试验装置技术方案XB(f)-270kVA-270kV-45kV_II)-1–XB(f)-270kV A/270kV，，45kV变频变频串联谐振串联谐振试验试验装置装置技技术术方方案案-2–XB(f)-270kV A/270kV/45kV调频式串联谐振试验装置调频式串联谐振试验装置一、一、被试品对象及试验要求被试品对象及试验要求1、50000kV A/110kV电力变压器的交流耐压，电容量≤0.015μf，试验频率为45-65Hz，试验电压160kV。
2、35kV/300mm2电缆1000m，电容量≤0.19μF，试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。
3．10kV/300mm2电缆3000m，电容量≤1.12μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。
4.110kV断路器、线路绝缘子、隔离开关、GIS及CT、PT等电气设备的交流耐压，试验频率为30-300HZ，最高试验电压265kV。
5、10000kW以下同步电机的交流耐压，试验电压16kV。
二、二、工作环境工作环境1.环境温度：－150C–400C;2.相对湿度：≤90%RH;3.海拔高度:≤1500米；三、三、装置主要技术参数及功能装置主要技术参数及功能 1.额定容量：270kV A；2.输入电源：单相380V电压，频率为50Hz；3.额定电压：45kV；135kV；270kV4.额定电流：6A；2A；1A；5.工作频率：30-300Hz；-3–6.波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；7.工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；8.温升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；9.品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；10.保护功能：对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)；11.测量精度：系统有效值1.5级；四、四、设备遵循标准设备遵循标准GB10229-88《电抗器》GB1094《电力变压器》GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》GB1094.1-GB1094.6-96《外壳防护等级》GB2900《电工名词术语》GB/T16927.1~2-1997《高电压试验技术》五、五、装置容量确定装置容量确定35kV/300mm2电缆1000m，电容量≤0.19μF，试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。
VFSR变频串联谐振耐压试验装置技术参数
页码：/17 1VFSR 变频串联谐振耐压试验装置技术方案一、 设备总体参数1.1设备制造所遵循的国家标准及行业标准 DL/T 849.1-2004 《电力设备专用测试仪器通用技术条件》 GB2900 《电工名词术语》 GB10229-88 《电抗器》 GB/T16927.1-2-1997《高电压试验技术》ZBK41006-89 《试验变压器》GB7328-87《变压器和电抗器的声级测量》 IEC 358（1990） 《耦合电容器和电容分压器》 IEC 1000 《电磁兼容性》Q/NNAR6-2001 《VFSR 串联谐振试验成套装置企业标准》 GB4793-1984 《电子测量仪器安全要求》 GB/T3859.1－1993 《半导体变流器基本要求的规定》1.2环境指标（1）工作温度范围：-20℃～45℃（2）工作湿度范围：≤90%RH 不结露（3）海拔：≤1000m（4）噪声：≤60dB（5）最大日温差： 25K（6）日照强度： 0.1W/cm2(风速0.5m/s)（7）安装放置地点平坦，电抗器安装倾斜度不大于5º二、成套设备配置●成套装置满足XLPE交联聚乙烯电缆110kV电缆耐压试验，试验频率30-300Hz，试验时间60min，试验电压1.7Uo，110kV；●成套装置满足XLPE交联聚乙烯电缆220kV电缆耐压试验，试验频率30-300Hz，试验时间60min，试验电压1.4Uo，180kV；●成套装置满足110kV GIS耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压按GB50150-91出厂标准，为185kV；●成套装置满足220kV GIS耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压按GB50150-91出厂标准，为395kV；●成套装置满足500kV GIS耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压按GB50150-91出厂标准，为592kV；●成套装置满足500kV及以下开关、隔离刀闸、绝缘子等电气设备的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，最高试验电压为680kV；●成套装置可扩容到1000kV试验电压等级。
串联谐振试验装置使用注意事项
串联谐振试验装置使用注意事项
串联谐振试验装置使用注意事项：
(1)在使用串联谐振装置电压电阻测试之前，请根据试验程序对测试产品的绝缘电阻进行测量，并在进入下一阶段电压测试之前，确保测试产品符合相关的绝缘要求。
(2)在使用串联谐振装置进行耐压试验和启动装置之前，请重新检查连接是否正确，例如：励磁变压器的输出电压通过接地牵引电缆连接到下电抗器的下端;上高压输出线上部电抗器应尽可能远离补偿电容器
和分压器。
不要靠近地面或周围物体，以防止高压电线向地面和物体放电，因为你犯的每一个小错误，都会对设备和人员造成不可挽回的损害，而且每次你改正一个错误，对于现场人员和设备的安全，都是非常宝贵的;
(3)由于人员和设备的安全，对设备的对接要求很高。
变电站接地网连接时，应对接地桩、开关柜本体、变压器外壳污垢、铁锈、油漆等进行预处理，确保接地线与接地装置有效连接。
现场作业无接地装置时，可采用长约150cm的金属棒，金属棒可埋在地面相对潮湿的地方。
地下不少于120cm，必要时注入适量的水，这将更有效地保证设备可靠接地。
(4)串联谐振设备电源应采用两条消防线路380 V，仪表工作220 V电源消防线路应与380 V消防线路分开，供电线路尽量避免使用焊机等设备，防止干扰，如果使用发电机电源，则零线接地;
(5)尽管我们已经进行了大量的模拟试验或设置了各种保护措施，但样品的放电和仪器过电压保护的返回都会对仪器造成损坏。
然而，在排放过程中存在着许多不同的世界问题，而且现场仪器较多，运输环境和使用环境较差。
因此，强烈建议您采取措施防止交通中的地震和灰尘，并详细阅读应注意的事项。
变频串联谐振试验装置原理
交流变频串联谐振试验装置原理及使用
变频谐振试验是一种全新的高压试验方法，利用电抗 器与被试品电容实现串联谐振，在被试品上获得高电压 大电流，是当前高电压试验的一种新的方法和潮流，在 国外已经得到广泛的应用。变频谐振试验适用于大容量、 高电压的电容试品，如发电机、大型变压器、GIS 和高压 交联电力电缆等，是用于交接和预防性试验的现场试验 装置。
由操作人员决定。当 需要什么频率做试验 时，就将激励源的 频率调整到需要的频 率，然后根据被试品 的电容量调节电抗器 的感抗，使系统谐振， 产生高压。
一般为需要做工频 试验的场合。例如发 电机、主变压器等
一般为可以采用 变频方式做试验的场 合。例如电缆、GIS 等
电力系统所有容性试 品。既可以是需要做 工频试验的场合，也 可以是能采用变频方 式做试验的场合
2、发电机用工频谐振升压系统 1）概述：随着电力系统的发展，300MW 及以上大型发电机组， 已经成为我国的主力发电机组，600MW的和更大容量的发电机组 在我国也已有相当的数量。由于单机容量的增大，势必使发电机绕 组对地电容量也增大。大容量水轮发电机的单相对地电容量已达 1.7-2.5μF，工频耐压试验时，电容电流达到25-30A（如三峡发电 机的电容电流达36A）。如采用常规高压试验设备，试验电源及试 验变压器、调压器等容量高达数千个千伏安，不仅设备笨重，而且 也无如此大容量的调压设备，现场试验电源也很难解决，工作极不
变频谐振升压装置由调频调压电源、激励变压器、电 抗器、电容分压器和补偿电容器组成。被试品的电容与 电抗器构成串联谐振连接方式；分压器并联在被试品上 用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号；调 频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路，提供串 联谐振的激励功率。
微机型调频串联谐振高压试验装置的研制
ｄ ｓ ｎｐ ｎｉｌ ｏ ｅｓｒ ｓｒｓｎｎｅｓｓ ｍ．Ｆｏ ｐ ｌ ａ ｏ ｉ ｐ ｉｔ ｈｓ ａｅ ｘｏｎ ｓ ｈ ｎｉｍ ｎ ｅｉ ｆ ｙｔｍ ｅｉ ｒ ｃｐｅ ｆｈ ｅ ｅ ｅｏａｃ ｙｔ ｇ ｉ ｔ ｉ ｅ ｒ ａｐｉ ｔ ｎｖｅ ｏｎ ｍ ｃｉ ｗ ，ｔｉｐｐ ｒ ｐｕｄ ｅａｔａ ｍｉ ｄ ｓ ｎｏ ｓ ． ｅ ｔ ｊ ｇ ｇ ｓ ｅ Ｋ ｙ ｏｄ ：ｅ ｅ ｅｏａｃ ｙｔｍ ｖｒ ｂｅｆ ｑ ｅｃ ａ ａｌ ｖｌ ｅｒａ ｚ ｉｎ ｓｓ ｍ ａｔａ ｉｇ ｅ ｗ ｒｓ ｓｒ ｓｒ ｎｎ ｅｓｓ ａ ａ ｌ ｒ ｕ ｎｙｖｒ ｂｅ ｏｔ ｌ ａ ｏ ｙｔ ｎｉｍｍ ｎ ｉ ｓ ｅ ｉ ｅ ｉ ａ ｅ ｉｔ ｇ ｅ ｊ
［ 图分 类 号 】 Ｍ ６Ｔ ８ ５ １ ［ 献 标 识 码 】 ［ 章 编 号 】０ ０３ ８ （０ ６ ０ ．０ ００ 中 Ｔ ４ ： Ｍ ３ ． 文 Ｂ 文 １０ ．８ ６ ２０ ）４０ ２ ．３
１ 引言
传统的高压试验装置 ，主要采用手动调压器 与调感式 串联谐 振 电路相结合 ， 作为调频谐振试验 电源 。它存在 以下缺陷 ： 试验 ① 装置笨重 ， 且所 占面积较大 ， 不便运输 ； 对于大电容的被试 品存 ②
在 着 较 大 的 电容 电流 ； 试 验 装 置 输 出 波 形 差 ， ③ 自动 化 程 度 低 ， 步 进 频 率 达 不 到 试 验 要 求 ，且 难 以 与 要 求 越 来 越 高 的 高 电 压 试 验规
范相适应 。鉴 于此 ， 研制波形失真度小 、 自动化程度高 、 干扰性 抗
能 好 、便 携 式 的高 压 试 验 装 置 已成 为 必 然 。 本 文 即 以 该 项 目为技
圈 １
调 坝 两 胜 试 牲 蓑 Ｉ 思 结 稠 圈
HVFRF型自动调频串联谐振系统
HVFRF型自动调频串联谐振系统详细介绍一、概述HVFRF型自动调频串联谐振试验系统于2005年通过英国NQA公司ISO9001国际质量体系认证。
HVFRF型自动调频串联谐振试验系统主要适用于电力、冶金、工矿企业动力部门等用户的6kV～35kV电压等级的电缆、发电机或其它容性试品进行现场试验的成套装置。
该装置由变频控制箱、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。
利用电抗器和试品电容串联组成LC谐振回路，通过调节输出频率，找到谐振点，在被试品上获得较高的试验电压。
它是用小容量低电压的电源获得高电压大容量的输出，是当前高压试验的一种新方法，已得到广泛的应用。
二、特点1、选用320×240点阵LCD显示屏（带背光）分辨率高，字体清晰。
在室内外强弱光线下均能一目了然。
2、试验数据可屏存，并可任意调阅，有计算机接口，可外接打印机打印。
选用进口机箱和不锈钢面板，按键与面板一体，外形美观。
3、三种操作方式⑴自动调谐手动升压⑵手动调谐手动升压⑶自动调谐、自动升压自动调谐——使用最新快速跟踪法，寻找谐振频率点只需30～40S 左右，调谐完成后，锁定谐振频率。
无谐振点时，提示区显示“调谐失败”。
手动调谐时30Hz～300Hz无谐振点，提示区显示“无谐振点”，此时自动切断升压回路。
禁止继续升压，确保试品、设备、人身的安全。
升压速度采用动态跟踪控制——当高压接近已设定的试验电压时，自动调整升压速率，能有效防止电压过冲造成对试品的损伤。
机内设置试验时间定时器——当试验电压升至设定值，自动启动计时，计时到设定值的前10S时声响提示，时间到即自动降压至“零”，并切断升压回路，同时提示区显示“试验结束”。
屏幕显示菜单中内置：“6kV、10kV、35kV电压等级电力电缆的试验电压”选择及“5min、10min、15min试验时间”选择，若选择不满足用户要求可以在“自定义”区内自行输入需要的试验电压和试验时间（1～99min）。
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调频式串联谐振试验装置
一、产品用途
MSXB-F-880kVA/400kV调频式串联谐振试验装置，主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。
MSXB调频式串联谐振试验装置主要适用于35kV、110kV、220kV电缆，220kV主变中性点，220kV及以下电压等级GIS、开关、母线等电气设备的交流耐压试验，详细指标如下表：
试验对象具体参数工作
频率
试验电压
试验时间
设备
输出
35kV电缆300mm2、长度≤1000m
30-
300Hz
≤52kV，
60min
88kV 300mm2、长度≤1000m-2000m
300mm2、长度≤2000m-3000m
110kV电缆400mm2、长度≤500m 30-
300Hz
≤128kV，
60min
132kV 400mm2、长度≤500m-1000m
220kV电缆800mm2、长度≤400m以内
30-
300Hz ≤216kV220kV
220kV及以下GIS、开关、母线等电气设备≤396kV，
1min
400kV
220kV主变80MV A，中性点45-65
Hz
≤160kV,
1min
176kV
二、技术参数
MSXB-F-880kVA/400kV调频式串联谐振试验装置由变频控制电源1台、励磁变压器1台、电抗器10台、电容分压器1台组成。
装置整体参数：
1、输出电压：最大400kV，组合输出400、220、13
2、88、44 kV
2、装置容量：最大880kVA
3、频率调节：30Hz～300Hz
4、波形畸变率：<1.0％输出电压
5、输入电源：三相380V或单相220V
6、品质因数：装置自身Q>30
7、工作时间：一次性工作60分钟，在允许连续额定条件下；
8、测量精度：系统1.5％
9、装置具有过压、过流、零位启动等保护功能
装置部件参数：
变频电源（1台）：；
额定功率：37kW
输入电压：三相 380V或单相220V 50Hz 输出电压：0～400V
输出频率：30～300Hz 0.1Hz步进可调输出电流：0～92.5A
高压电抗器（共10台）：
额定电压：44kV 额定电流：2A
额定电感：89H 工作频率：30~300Hz
工作时间：连续60min 温升：小于65K
激励变压器（1台）：
额定容量：37kVA 输出电压：5/10/20kV
输入电压：0-400V 输出电流：7.4/3.7/1.85A 电容分压器（1台）：
额定电压：400kV 自身电容：300pF
工作频率：30～300Hz 测量精度：1.5%
测试线及附件（1套）：
电抗器组合方式：
设备组合被试品对象电抗器（共10节）
每节88kVA/44kV
激励变
输出端选择
分压器
35kV/300m m 2电缆
1000m
以内
两节串联 两组并联 5kV
400kV
1000m-2000m 两节串联 三组并联 2000m-3000m 两节串联 五组并联 110kV/400mm 2电缆
500m 以内 三节串联 两组并联 5kV
500m-1000m
三节串联 三组并联 220kV/800
mm 2电缆
400m 以内
五节串联 两组并联 10kV 220kV/80MV A 主变中性点 四节串联 10kV 220kV 及以下电压等级GIS ，开
关，母线等电气设备
十节串联
20 kV
三、试验接线图
1、交联电缆的交流耐压
2、变压器、开关等的交流耐压试验
3、发电机的交流耐压试验
4、变频串联谐振试验接线示意图
四、变频电源操作步骤
1、设备基本说明
（1）电源：
将380V/220V直接与调频电源的“输入”连接。
（2）操作面板说明:
图1
●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，最大电压100V，输入阻抗10M。
●接地：用于系统安全接地。
●鼠标接口:用于接入鼠标代替触摸操作.
●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±5% 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。
（3）接通电源
变频电源操作箱在上电后合上“电源开关”，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。
当设备出现不可恢复性故障时，请不要自行拆卸仪器。