串联谐振装置（实力大厂）

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：串联谐振装置(110kV)

ZSBP-650KVA/52KV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。

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ZSBP-650KVA/52KV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-650KVA/52KV变频串联谐振耐压试验装置

一、适用范围

35kV/300mm2的电缆，长度5km，电容量≤0.99uF试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。

二、系统主要性能及参数

1、电源电压： 380V±10%、50Hz；

2、额定容量： 650KVA；

3、输出电压： 52KV，

4、输出电流： 2.5A . 12.5A

5、输出电压波形: 正弦波；

6、输出电压波形畸变率: ≤0.5% ；

7、允许连续工作时间：额定输出电流下持续运行时间为60分钟；

8、输出频率范围: 30～300Hz ；

9、品质因数: ≥30

10、系统噪声: ≤60db

11、系统测量精度: 1.0级

12、频率分辨率: 0.01Hz

13、频率不稳定度: ≤0.05%

14、环境温度： -25℃～ +55℃

相对湿度: ≤90%

海拔高度: ≤2000m

15、具备手动试验/自动调谐/自动试验模式。

16、具备大屏幕显示,可指示:输出电压(有效值)及输出频率等。

17、具备试验电压、时间、试验频率范围等试验参数设置功能。

18 具备过电压、过电流、过热保护功能。

19、具备闪络保护功能,在试品发生闪络时谐振回路失谐,电源立即停止输出,屏幕提示“试验失败”及相关信息。

20、具备各种数据打印功能。

三、设备制造遵循的国家标准和行业标准

GB7328-87 << 变压器和电抗器的声级测量>>

GB1094 <<电力变压器>>

GB/T16927.1-2-1997 <<高电压试验技术>>

ZBK41006-89 <<试验变压器>>

GB4208 <<外壳防护等级>>

GB2900 <<电工名词术语>>

GB5273 <<变压器、高压电器和套管的端子>>

GB191 <<包装储运标志>>

GB10327 <<电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘自空气间隙》

GB10229-88 <<电抗器>>

IEC358(1990) <<耦合电容器和电容分压器>>

IEC1000 <<电磁兼容性>>

GB4793-1984 电子测量仪器安全要求

四、系统配置及具体参数

1、变频控制电源40KW 1台

a) 变频控制电源采用高压耐压试验专用变频电源,采用一体化设计,控制电源本体具备调频、调压、控制、保护等功能。

b) 额定输出容量: 40KW

c) 工作电源: 交流220V/380V、50Hz 。

d) 输出电压: 0～500V可调。

e) 输出电压不稳定度≤0.05%

f) 最大输出电流: 80A

g) 输出波形:正弦波, 波形畸变率:≤0.5%

h) 频率调节范围: 30～300Hz

频率调节分辨率: 0.001 Hz

i) 连续运行时间: 大于1小时

j) 噪声水平:≤ 60dB

k) 变频电源采用高性能专用微机控制电压、频率调节

l) 变频电源配备专用引线和插头与其他设备进行连接。

m) 保 护 ：具有过压、过流、过热、放电保护功能。

n) 具备手动试验/自动试验两种模式。

具备大屏幕显示,可指示:输出电压(有效值)及输出频率、励磁电流、励磁电压、试验时间等。

具备试验电压、时间、试验频率范围等试验参数设置功能及各种数据打印功能。

O) 重 量： 25Kg

2、 励磁变压器38KVA 1台

a) 额定容量: 38KVA

b) 输入电压: 500V

c) 输出电压： 3KV

d) 工作频率范围： 30～300Hz

e) 连续运行时间: 大于1小时

f) 电压比测量误差: 小于1%

g) 结构： 采用干式结构,绝缘耐热等级H级,满足干式变压器国家规范要求；

高﹑低压绕组间和铁芯设静电屏蔽,既作为励磁变,又是隔离变；

内置过电压保护,防止击穿反击。

h) 重 量： 65Kg ;

3、高压电抗器 65/26 10台

a) 额定容量： 65KVA

b) 额定电压： 26KV

c) 额定电流： 2.5A

e) 品质因素： Q≥30

f) 结 构： 干式；

g) 重 量： 75Kg/台

h) 连续运行时间：≥ 1小时

4、 电容分压器 60/0.0028 1台

a) 额定电压： 60KV

b) 工作频率： 30～300Hz

c) 分 压 比： 1000：1

d) 分压比误差： ≤1%,

e) 测量精度： 交流有效值1.0级

f) 介质损耗： tgδ≤0.5% ;

g) 重 量： 30Kg

h)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30-300HZ内分压比不变。

五、供货清单一览表

1、变频电源 40KW 台 1

2、励磁变压器 20KVA 台 1

3、高压电抗器 65/26(26KV/2.5A) 台 10

4、电容分压器 60/0.0028(60KV) 台 1

5、附件箱 含测试线一套 套 1

六、出厂检验

本装置出厂前，对各组成单元设备及成套装置分别按下列试验项目进行出厂前试验，试验结果完全符合协议及以下标准要求后方可出厂。

1、变频电源

1）绝缘电阻测试

2）耐压试验：2000V，1分钟

3）负载试验：在满负荷下，各器件的温升不大于45K 。

2、励磁变压器

1）直流电阻测量

2）变比测量

3）空载电流及空载损耗

4）短路阻抗和负载损耗

5）绝缘电阻测试

6）温升试验：额定容量下运行60min,温升不大于65K

3、电抗器试验

1）直流电阻测量

2）电感量测量

3）交流耐压试验

温升试验：额定容量下运行60min,温升不大于65K

4、成套装置试验

（1） 耐压试验：1.1额定电压下，耐压1min；

（2） 短路试验：电压为0.5U，0.8U，1.0U的条件下，将高压输出突发短路3次，保护装置可靠动作，各单元完好。

（3）噪音小于60dB；

变频串联谐振耐压成套试验装置：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。

中试控股变频串联谐振耐压成套试验装置产品适用性好，实用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企业以及电力工作者信赖的好伙伴。

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什么是谐振？交流电路的串联谐振、并联谐振的特点和区别

串联谐振与并联谐振产生谐振的条件有什么区别

1.串联谐振 电阻、电容、电感串联电路中，出现电源、电压、电流同相位现象，叫做串联谐振，其特点是：电路呈纯电阻性，电源、电压和电流同相位，电抗X等于0，阻抗Z等于电阻R，此时电路的阻抗最小，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。

串联谐振就是电源和LC回路串联，当满足XL=XC时，LC等值阻抗几乎为零，电源输出电流极大，所以又称为“电流谐振”

2.并联谐振 压与原电压叠加，并联谐振：在电阻、电容、电感并联电路中，出现电路端电压和总电流同相位的现象，叫做并联谐振，其特点是：并联谐振是一种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率，谐振时，电路的总电流最小，而支路电流往往大于电路中的总电流，因此，并联谐振也叫电流谐振。

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。

串联谐振试验装置是针对电力电缆等高电压、大电流容性试品的交流耐压试验而设计的。本谐振试验装置采用调整频率和调节铁心气隙的方式来调谐，可方便、准确的找到谐振点，同时还可以真对不同的试品以及不同地方的规程要求，使得谐振频率固定在要求的范围内。系统的品质因数可以达到20~80，使得系统轻巧简便；本谐振试验装置采用了多种保护措施，使得试验方便可靠；而谐振固有的滤波效应使得系统输出的波形完全满足试验规程的要求。

变频串联谐振成套装置采用多级叠加的方式，多台电抗器可并、可串，也可以单独使用，配置适当的谐振电容器，还可以对非电容性的试品进行交流耐压试验。谐振频率可以在30`300HZ范围内根据试验要求任意设定，真正做到了一机多用。

工作原理

1调频式串联谐振试验装置的工作原理接线如图所示，交流220V工频电源，经变频控制单元输出30~200HZ频率可调的电压，送入励磁变压器，升压至0~1000V，经谐振电抗器L和被试品CX，构成高压主谐电路，电容分压器是纯电容式的，用来测量试验电压。先由变频控制单元经励磁变压器向主谐振电路送入一个较低的电压Ue，调节变频控制单元的输出频率，当频率满足条件ΩL=1/ΩC，即

2电路即达到谐振状态。此时能在较小的励磁电压Ue下，使被试品CX上产生几十倍于Ue的电压UCX。变频试验系统以串联谐振电路原理工作。谐振点是由把频率变换器的频率调整到串联谐振电路的固有频率而达到的。回路谐振后，输出的电压波形为纯正弦波，系统的频率取决于回路的L-C参数。其中电抗器的电抗值是可调的，系统的频率取决于负载电容的大小，如上式。可以根据CX的大小，适当调整电抗器的电感L值，使得谐振频率固定在一个要求的范围内，从而满足必须在工频条件下进行交流耐压试验的试品的实验。

串联谐振试验电缆试验及注意事项：随着交联乙烯电缆的广泛应用，长度和容量不断增加，由于这种电缆的试验容量较大，运用传统的试验设备无法满足交接试验和预防性试验容量的要求。串谐成套试验装置则可以用较小的试验容量很好地满足电缆的交接试验与预防性试验的试验要求。

串联谐振测试GIS试验原理:GIS是把断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器等组合在一起并以SF6气体绝缘的电力设备，GIS一般由2-18个间隔组成，试验中每一间隔相当于一个电容器，对GIS进行耐压试验相当于对这个电容进行耐压试验。

串联谐振测试变压器感应耐压试验原理及注意事项：变压器感应耐压试验是同时检验变压器的主绝缘和纵绝缘的基本试验。试验电压一般为额定电压的两倍，为避免铁心饱和，试验频率应为额定频率的两倍以上，一般规定试验频率在100-400Hz之间，经验表明试验频率在150-200Hz较为合适。

串联谐振测发电机工频耐压试验及注意事项：根据国家和地方电力部门的规定发电机在制造、安装、检修、运行以及预防性试验中都应进行交流耐压试验，试验电压的波形、频率和工作电压的波形、频率一致。试验电压一般为0.75(2Un+3000)或1.5Un，频率为工频。试验时一般配上合适的补偿电容器就能满足发电机的交流耐压要求。