串联谐振装置（交流耐压）

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：串联谐振装置（交流耐压）

ZSBP-44KVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置

| 参考标准：DL/T 474.4-2018

简易读懂：变频串联谐振耐压试验装置可以做什么?

变频串联谐振成套耐压试验装置适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验.

主要针对电力电缆、变压器、断路器/开关、开关柜、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、支柱绝缘子、电抗器、母线、隔离开关、输电线路、发电机、电动机、熔断器、电容器、隔离开关、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统的交流耐压试验。

中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

ZSBP-44KVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置组成部分：变频电源主机、激励变压器、电抗器、电容分压器、补偿电容器、测试附件组成。

适用电压等级：6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV，也可以定制不同的电压等级规格。

如何选择合适的变频串联谐振耐压试验装置？

为了选对规格，请提供以下技术参数

1、电力变压器：电压等级，大容量，试验性质（中性点耐压或全绝缘耐压）单相对地电容量；

2、电力电缆：电压等级，大长度，截面积；

3、发电机、电动机：电压等级（出口电压或称工作电压），试验电压（耐压值）单相对地电容量范围（如0.2-0.55uF等）；

4、开关、绝缘子、PT、CT、绝缘工器具、母线：电压等级（或称工作电压）；试验电压（耐压值）；

5、CVT效验：电压等级或称工作电压，试验电压（耐压值）电容量范围（如0.005-0.02uF）。

ZSBP-44KVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置

一、满足试品范围

1、11kV/300mm2电缆1km交流耐压试验，电容量≤0.3755uF，试验频率30-300Hz，试验电压28kV，试验时间5min。

2、10kV开关等电气设备的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压不超过42kV，试验时间1min。

二、装置主要组成

1、变频电源 ZSBP-4kW 台 1

2、激励变压器 ZSJL-3kVA 台 1

3、高压电抗器 ZSDK-22kVA/22kV 台 2

4、电容分压器 ZSFY-3000pF/50kV 套 1

三、主要功能及特征

ZSXZ系列变频串联谐振耐压试验装置，采用调节电源频率的方式，使得电抗器与被试电容器实现谐振，从而在被试品上获得高电压大电流，因其所需电源功率小、设备重量轻体积小，在国内外得到了广泛好评和应用，是当前高电压试验的新方法和潮流。

我公司调频谐振装置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，便于现场使用。

3、装置具有三种工作模式：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式；方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。

4、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便用户识别和查找。

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DSP平台技术，可根据用户需要增减功能和升级，人机交换界面更为人性化。

7、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。

8、设备的重量和体积大大减少。串联谐振装置中，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。

9、有效改善输出电压波形。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，有效防止了谐波峰值对试品的误击穿。

10、防止大的短路电流烧伤故障点。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，

而用并联谐振或者试验变压器做耐压试验时，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。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伤故障点的忧患。

11、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。

四、主要技术参数

1.额定容量：44kVA

2.额定电压：22kV；44kV

3.额定电流：2A；1A

4.测量精度：系统有效值1.5级

5.工作频率：30-300Hz

6.装置输出波形：正弦波

7.品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)

8.波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%

9.输入电源：单相220或三相380V电压，频率为50Hz

10.工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟

11.温 升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K

12.保护功能：过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能

13.环境温度：－20℃-55℃

14.相对湿度：≤90%RH

15.海拔高度:≤3000米

六、试验时设备组合方式

组合方式

被试品对象 电抗器选择

（22kVA/22kV两节） 激励变压器

输出端选择 试验电压(kV)

10kV/300mm2电缆1km 使用电抗器两节并联 1.5kV ≤22kV

10kV开关等电气设备 使用电抗器两节串联 3kV ≤42kV

七、系统配置参数

(一)变频电源ZSBP-4kW 1台

1)额定输出容量：4kW

2)工作电源：220/380±10%V（单/三相），工频

3)输出电压：0–400V

4)额定输入电流：10A

5)额定输出电流：10A

6)电压分辨率：0.01kV

7)电压测量精度：1.5%

8)频率调节范围：30–300Hz

9)频率调节分辨率：≤0.1Hz

10)频率稳定度：0.1%

11)运 行 时 间：额定容量下连续60min

12)温 升：额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K

13)噪 声 水 平：≤50dB

14)尺寸（长宽高mm）：400×280×400

15)重量：约10kg

(二)激励变压器ZSJL-3kVA 1台

1)额定容量：3kVA

2)输入电压：0-400V

3)输出电压：1.5/3kV

4)结构：干式

5)尺寸（长宽高mm）：450×330×430

6)重量：约35kg

(三)高压电抗器ZSDK-22kVA/22kV 2节

1)额定容量：22kVA;

2)额定电压：22kV

3)额定电流：1A

4)电 感 量：110H/单节

5)品质因素：Q≥30 (f=45Hz)

6)结 构：干式

7)尺寸（内径高mm）：∅236×375

8)重 量：约33kg

(四)电容分压器ZSFY-3000pF/50kV 1套

1)额定电压：50kV

2)高压电容量：3000pF

3)介质损耗：tgσ≤0.5%

4)分 压 比：1000：1

5)测量精度：有效值1.5级

6)重量：约8kg

八、供货清单

1、变频电源 ZSBP-4kW 台 1

2、激励变压器 ZSJL-3kVA 台 1

3、高压电抗器 ZSDK-22kVA/22kV 台 2

4、电容分压器 ZSFY-3000pF/50kV 套 1

5、串联谐振测试线 套 1

6、出厂检验报告 份 1

7、使用说明书 份 1

8、产品合格证 份 1

9、装箱清单 份 1

九、参考实验标准

DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》

GB50150-2016 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

GB10229-88 《电抗器》

GB1094 《电力变压器》

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》

DL/T474.4-2006 《现场绝缘试验实施导则－交流耐压试验》

DL/T1015 《现场直流和交流耐压试验电压测量系统的使用导则》

GB/T311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘与配合》

GB191-2000 《包装储运图示标志》

JB/T9641-1999 《试验变压器》

IEC358(1990) 《耦合电容器和电容分压器》

GB4793-1984 《电子测量仪器安全要求》

GB/T3859.2-1993 《半导体变流器应用导则》

GB/T2423.8-1995 《电工电子产品基本环境试验规程》

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》

ZSBP-44KVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置：就是做耐压试验的设备，它是为了满足大容量的被试品要求而研发的设备。它是一套组合设备，为了耐压试验能顺利准确地进行，针对不同被试品，串联谐振装置的组件是不同的。所以请务必准确选型，技术部为您量身制定选型方案。

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ZSBP-44KVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置

并联谐振就是电源和LC回路并联，当满足XL=XC时，电源输出电流几乎为零，LC上的电压极高，所以又称为“电压谐振”。

在电阻、电感和电容的串联电路中，出现电路的端电压和电路总电流同相位的现象，叫做串联谐振。 串联谐振的特点是：电路呈纯电阻性，端电压和总电流同相，此时阻抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。 在电力工程上，由于串联谐振会出现过电压、大电流，以致损坏电气设备，所以要避免串联谐振。 在电感线圈与电容器并联的电路中，出现并联电路的端电压与电路总电流同相位的现象，叫做并联谐振。 并联谐振电路总阻抗最大，因而电路总电流变得最小，但对每一支路而言，其电流都可能比总电流大得多，因此电流谐振又称电流谐振。 并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压，但每一支路会产生过电流。

串联谐振与并联谐振的图例

电感和电容组成的回路，在外加交流电源的作用下，就会激起振荡。每一个振荡回路都有自己的固有频率。当外加交流电源的频率等于回路的固有频率的时候，振荡的幅度（电压或者电流）达到最大值，这个情况叫做谐振。收音机的输入回路就是谐振回路，改变回路的电感或者电容，使回路的固有频率等于要接收的电台频率，产生谐振，就能选出这个电台的信号来。收音机的中频变压器也是谐振回路，它调谐在465kHz的频率上，使中频放大器对465kHz的中频信号有最大的放大能力，而其他频率的信号都受到抑制。

在电阻、电感、电容和外加交流电源相串联的振荡回路中，当外加电源的频率等于回路的固有频率的时候，回路就会发生谐振。这种谐振叫做串联谐振，如图1-16 （a）所示。如果回路的电感是L、电容是C，那么串联回路的固有频率

串联谐振与并联谐振的区别_串联谐振与并联谐振产生谐振的条件 （1）

串联谐振有以下特点：回路总阻抗是纯电阻，而且变到最小值，等于回路的电阻；回路中的电流达到最大值；电感上的电压等于电容上的电压，并且等于交流电源电压的Q倍。因此，串联谐振也叫做电压谐振。

如果外加电源的频率小于或者大于回路的固有频率，回路的总阻抗就会增大，回路电流就会减小。回路Q值越大，曲线越陡，谐振现象越剧烈，如图1（b）所示。

串联谐振与并联谐振的区别_串联谐振与并联谐振产生谐振的条件

串联谐振解析

串联谐振是对各种大型变压器的交流耐压实验，火力及水力发电机的交流耐压实验也定期进行。这些设备的试验要求的试验设备容量大，通常情况下采用谐振的办法进行试验，但必须是在工频条件下，或等效工频条件下进行。等效工频条件一般采用45-60HZ频率，现行规程并不支持或明确支持这一办法。因而许多部门要求50HZ试验电源对这类设备进行交流耐压实验。