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1、串联谐振实验设备第一章 谐振实验设备装置概述1.1 产品概述：目前在国际和国内已有越来越多的XLE 交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原有的充油油纸绝缘的电力电缆。但在交联电缆投运前的实验手段上由于被试容量大和实验设备的因素，仍沿袭使用直流耐压的实验措施。近年来国际、国内的诸多研究机构的研究成果表白直流实验对XLE 交联聚乙烯电缆有不同限度的损害。有的研究观点觉得XLPE构造具有存储积累单极性残存电荷的能力,当在直流实验后,如不能有效的释放掉直流残存电荷，投运后在直流残存电荷加上交流电压峰值将也许致使电缆发生击穿。国内某些研究机构觉得，交联聚乙烯电缆的直流耐压实验中,由于空间电荷效应,绝缘中的实际电
2、场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆虽然通过了直流实验不发生击穿,也会引起绝缘的严重损伤。另一方面，由于施加的直流电压场强分布与运营的交流电压场强分布不同。直流实验也不能真实模拟运营状态下电缆承受的过电压，并有效的发现电缆及电缆接头自身和施工工艺上的缺陷。因此，使用非直流的措施对交联电缆进行耐压实验就越来越受到人们的注重。同步,多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。这些设备的实验规定的实验设备容量大,一般状况下采用谐振的措施进行实验，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-H 的频率范畴，但诸多实验单位规定
3、50Hz实验电源对此类设备进行交流耐压实验。我公司系列串联变频自动谐振实验设备装置重要用于10kV、5k、110kV的交联橡塑电力电缆,66k、10V、220k 组合电器（GIS)的变频交流耐压实验，水力和火力发电机或电力变压器等的工频交流耐压实验。其基本原理是采用可调节(0-30)串联谐振实验设备设备设备与被试品电容谐振产生交流实验电压。由于电缆的电容量较大，采用老式的工频实验变压器很笨重、庞大、且大电流的工作电源现场不易获得,因此一般都采用串联谐振交流耐压实验设备。其输入电源的容量能明显减少，重量减轻,便于使用和运送。初期多采用调感式串联谐振设备（0H),但存在自动化限度差、噪音大等缺陷。
4、因此目前大多采用变频谐振，可以得到更高的品质因数（Q 值),并具有自动调谐、多重保护、以及减少噪音、灵活的组合方式、单件重量轻等长处。1.2串联谐振电源在电力系统应用中的长处：1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是运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，实验所需的电源功率只有实验容量的Q。、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中,不仅省去了笨重的大功率调压装置和一般的大功率工频实验变压器,并且，谐振激磁电源只需实验容量的1，使得系统重量和体积大大减少,一般为一般实验装置的15-/10。、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式
5、滤波电路，能改善输出电压的波形畸变,获得较好的正弦波形,有效的避免了谐波峰值对试品的误击穿。4、避免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实验电流的1/Q。而并联谐振或者实验变压器方式做耐压实验时，击穿电流立即上升几十倍,两者相比,短路电流,击穿电流相差数百倍。因此，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。、不会浮现任何恢复过电压。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落电压前断开电源,这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程
6、,其过程长,并且,不会浮现任何恢复过电压。产品重要特点阐明:1.调频及功率元件使用最先进的日本进口的优质元器件;2.充足运用公司既有资源,完全独立自主开发和设计及生产该设备的所有构成部分：变频电源、励磁变压器、高压电抗器、电容补偿器和高精度电容分压器;3.具有全自动（自动调谐、自动升压）、全手动(手动调谐、手动升压）以及半自动（自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压）的多种功能,可任意切换使用;4.具有实验电压、加压时间、报警电流整定、报警电压整定、频率范畴、起始电压的设立；.具有放电保护功能，在试品发生闪络时，或其她因素导致的谐振回路忽然失谐，变频控制电源立即自动迅速切断输出,并显示保护类型
7、和闪落电压值;6.测量显示输出电压、输出频率及加压时间、保护动作类型等有关信息，在实验完毕时电压自动下降到零位；7.大液晶全中文界面平台技术,全触摸屏操作,数据保存.8 技术特点要点归纳:8. 先进的数字、功率技术:功率器件采用国外最新推出的集驱动、保护和功率变换为一体的智能功率模块(IPM),极大的提高了整机的可靠性，减少了体积和重量。82.完备的保护功能：过电压保护:保护值可设立，动作时间不不小于 毫秒；双重过电流过热保护：大功率器件自身保护和软件保护相结合,动作时间不不小于10 微秒;闪络保护：动作时间不不小于1 毫秒,并可记录下闪络电压值;零位保护:零电压启动。8. 独特的四种工作模式
8、:手动实验:手动寻找谐振点并手动升压到所需电压，按键后自动计时;自动实验:根据设立自动寻找谐振点后自动升到设定电压后自动计时;自动调谐手动升压:根据设立自动寻找谐振点后,需手动升电压到所需的电压值，按“自动计时”键后自动计时；手动调谐自动升压:手动寻找谐振点,根据设立自动升压后自动计时。8.4.和谐的人机接口:专用的DSP 显示平台,大容量的数据存储器,大屏幕LCD 显示;丰富的协助应用信息，协助你现场分析实验发生保护动作时也许浮现的问题；可保存00 次测试数据;具有调频时显示频率-电压波形曲线，直观的观测到与否寻找到谐振点;扫频范畴可以在规定范畴内任意设定，扫频方向可以向上向下任意选择，以便
9、顾客操作;对于那些需要在50 条件进行实验的试品（例如发电机),我们采用了调频调感技术，我们的电抗器电感值可以根据实验需要进行合适调节,压紧装置可以保证减少在通电时电抗器的噪音;8.5.独特的构造设计:调频电源控制箱的接入和输出采用插接和螺丝连接两种方式，安全、以便、可靠、美观精致；电抗器采用独特的环氧浇注工艺,防潮防颠震；整体色彩和外型由专业的设计公司专门设计,美观大方。第二章装置部件简介4.电源:l 380V的市电，具体接法请务必按照l 4.4.0励磁变压器接法的阐明中连接!1.操作面板阐明图1 l 电源开关：负责计算机部分的电源供应。l 电源批示:总电源上电批示,空气开关合上时点亮。l
10、复位:负载失谐、变频源过热以及其他保护动作后的故障复位。l 停止：发生紧急状况的应急中断按键。l 信号：用于接入分压器低压臂,最大电压00，输入阻抗10。l 接地：用于系统安全接地。l 液晶显示屏:用于系统各参数、波形、菜单等的显示。l 输入：电源接入。10KW如下通过中间变压器接入,10KW以上直接在0V电源电源的两根火线上接入。l 输出:调频电源输出至励磁变压器输入。l 大容量控制台的输入输出的接线柱在箱体背面的下部分4.接通电源:操作箱在上电后启动“电源开关”， “电源批示”灯亮，液晶点亮显示。注意：仪器两侧开孔处的电扇在运营则表达表达仪器内部功率器件正常工作。否则表达仪器内部过热或上次
11、实验时没有复位。此时应当切断电源,将仪器置于通风处静置1小时左右，待内部合适减少温度后再启动电源。当电扇常常性的不启动时，建议立即与厂家联系。当设备浮现不可恢复性故障时,请不要自行拆卸仪器。4.0 触摸屏显示屏： 调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。41开机后，液晶的显示界面如图2所示。 l 自动、手动：选择实验模式；l 设立:多种实验参数的设立;l 资料：查看和输出实验记录;l 时间：设立实验时间;所示2.2实验参数设立：在每次实验前必须对的设立当次实验是的多种参数！点击“设立”后，液晶的显示界面如图。l 实验频率：选择自动调谐时的频率区间,自
12、动调谐时在此区间内扫频。1.下限频率最高为1Z，上限频率最低为150Z。2.当第一次实验时建议采用0HZ30进行扫描。3当已经懂得大概频率范畴时，可以选定在合适的频率段扫描,以减少实验时间。l 输出电压：设立调谐时输出电压的初此值。1. 对Q值较低的试品如发电机、电动机,初此值设定为040;2. 对Q值较高的试品如电力电缆、变压器、I等，初此值设定为11V。l 实验电压:设立实验电压的最高值。我们的电压跟踪系统具有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获范畴内，因此,我们强烈建议你在设立实验电压时，将“实验电压”的数值设定为比要施加的实验电
13、压低5Ue。l 报警电压:设立实验电压的极限值,电压超过时自动终结实验。一般比实验电压高10%。l 报警电流：设立输出电流的最高值。在不懂得实际实验电流的状况下,一般将其设立成装置额定电流的/。l 运营时间:设立实验电压的加压时间。00:指实验时间为1分钟，其他的依此类推。l 电压比：用于设立分压器的分压比。一般在出厂时已经设立完毕，现场实验时不能调节,以免计量的电压不对。之因此在界面上保存此项,是用于在一定的时候效验分压器。l 确认:移动需要设立的位置。当设立完某一参数后，点击“设立”自动保存该参数并进入下以设立项。l 10:数字键:选择需要设立的数值。l 20.0位置:按数字时显示需要值。
14、l 退格：变化设立位数。l 返回：设立完毕后返回到图界面。点击“返回”后，保存所有设立了的参数,进入到实验界面。 注意:由于你是第一次使用我们的设备,建议在进行实验操作前仔细检查你的当次设立与否符合实验规定。具体做法就是在实验前你再次点击“设立”,进入图界面，依次检查每一项参数,确认与实验规定符合后再点击“返回”进入待实验的图2界面。.3励磁变压器：1A1、等高压端的电压值是根据顾客试品对象特殊设计的,不能接错。. 一般在对实验电压低、电流大的试品实验时接较低电压端,反之接较高电压端。3用于发电机、电动机耐压的谐振装置的励磁变压器的输出电压较高,在使用时请尽量将连接线与其她物体隔离。4. 励磁
15、变压器的接地端是保证隔离效果和安全的重要端口,必须可靠接地。.4.电容器分压器:1.我们提供的电容器分压器是保证在不带任何试品的状况下,可以自升压的必备件，重要用于检查装置和效验分压器。2.电容分压器的额定电容量一般与所有电抗器串联时的电抗值匹配，因此在没有特殊阐明的状况下，对装置自升压时请将所有电抗器串联连接。第三章操作阐明41电缆实验操作：4.1.1现场接线示意图：.1.励磁变压器接线注意事项:1用于10K电缆的耐压装置，励磁变压器一般接低端;2.用于0K和5V电缆的耐压装置,10V电缆耐压励磁变压器接低端，KV电缆耐压励磁变压器接较高品位；3. 用于10K 、K和110KV电缆的耐压装置：1K、35KV电缆耐压励磁变压器接低端，11KV电缆耐压励磁变压器接高品位；4.1.电抗器及电容器分压器接线注意事项:对于短电缆，无论电压高下,一般将至少两节电抗器串联,以保证
