串聯諧振試驗設備主要套用於6kV-500kV高壓交聯電纜、6kV-500kV變壓器 、發電機、GIS和SF6開關、其它電力高壓設備（如母線，套管，互感器）的交流耐壓試驗。利用調諧電感與負荷電容使之產生工頻串聯諧振，以獲得工頻試驗電壓的設備。串聯諧振試驗設備廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業，適用於大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。
基本介紹
- 中文名：串聯諧振試驗設備
- 外文名：series resonance
- 別名：變頻串聯諧振交流耐壓試驗裝置
- 學科：電力工程
- 組成：變頻電源、勵磁變壓器、電抗器等
- 套用：變頻及工頻交流耐壓試驗
簡介,發展及現狀,原理,主要產品,套用範圍,選型依據,設備組成,故障及解決,注意事項,
簡介
圖1 產品成套圖片介紹串聯諧振試驗設備主要由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成。用於10kV、35kV、110kV、220KV、500KV的交聯橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV、500KV 組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是採用可調節（20~300Hz）串聯諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。
發展及現狀
絕緣耐壓試驗分為直流耐壓試驗和交流耐壓試驗兩種。過去在進行電纜耐壓試驗時都採用直流耐壓試驗。在1980年左右，國外電力部門發現直流耐壓試驗對橡塑絕緣是無效的且具有危害性。我國在九十年代開始研究和實踐交流耐壓試驗技術。經過20多年的研究和實踐，世界各國紛紛採用交流耐壓試驗代替直流耐壓試驗。國內外有關標準機構也對於高壓電纜的試驗方法作出了更改和修訂。在CIGRI國際大電網工作會議對採用的直流耐壓試驗方法提出疑議，並推薦使用工頻及近似工頻（30-300HZ）的交流試驗方法，在全世界範圍內推廣套用。我國的華北電力集團，廣東，江蘇，浙江，福建，安徽等電網已先後頒發《試驗規程》，強制規定用交流耐壓試驗代替直流耐壓試驗。在我國電網相對發達的省份，交流耐壓試驗已經成為強制性標準。其它地區的試驗規程也在起草和醞釀中。交流耐壓試驗取代傳統直流耐壓試驗已是大勢所趨。
原理
在迴路頻率
時，迴路產生諧振，此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。Q為系統品質因素，即電壓諧振倍數，一般為幾十到一百以上。先通過調節變頻電源的輸出頻率使迴路發生串聯諧振，再在迴路諧振的條件下調節變頻電源輸出電壓使試品電壓達到試驗值。由於迴路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就可在試品上產生較高的試驗電壓。
圖2 串聯諧振試驗設備原理圖
圖2 串聯諧振試驗設備原理圖主要產品
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套用範圍
廣泛用於電力、冶金、石油、化工等行業，適用於大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。
1、6kV-500kV高壓交聯電纜 的交流耐壓試驗
2、發電機 的交流耐壓試驗
3、GIS和SF6開關 的交流耐壓試驗
4、6kV-500kV變壓器 的工頻耐壓試驗
5、其它電力高壓設備如母線，套管，互感器的交流耐壓試驗。
選型依據
變頻串聯諧振試驗設備不同於一般通用的試驗儀器，最大的特點是同一套設備可以用於不同電氣設備的交流耐壓試驗如交聯電纜、變壓器、GIS、電動機和發電機等，除了本選型目錄給出系列典型常用型號供用戶選擇外，通常需要根據用戶的試品範圍和試驗要求進行配置方案的設計，滿足不同地區、不同用戶、不同試品的試驗要求。
設備組成
組成部件： 由變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器和電容分壓器組成。
圖3 組成部件
圖3 組成部件1.變頻電源：將220V/380V，50HZ的電源變為頻率可調、電壓連續可調，同時集操作、保護、控制、監測功能於一體
2.勵磁變壓器：將變頻電源輸出的電壓升壓，同時隔離高壓和低壓
3.高壓電抗器：與容性試品發生串聯諧振
4.分壓器：測量調節器上的高壓電壓值和低壓
從左至右依次為：變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器、電容分壓器。
故障及解決
1．主機找不到諧振點。
原因：系統諧振點在主機的輸出頻率範圍之外；系統接線錯誤；系統未可靠接地；高壓採樣反饋信號開路或連線不可靠；試品有故障。
排除方法：
1）檢查接地裝置可靠，接地連線線是否有斷開點；
2）檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷；
3）檢查每一隻電抗器的通斷；
4）檢查分壓器的信號線的通斷；
5）檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷；
6）裝置自身升壓時沒有諧振點，還需要檢查補償電容器的通斷；
2．主機復位。
原因：主機供電電源波動；外界強磁場干擾；主機未可靠接地；
3．Q值偏低，即電壓升不上去，或升不高。
現象：
1）調諧曲線是一條曲線，有較低的尖峰；
2）試驗時一次電壓較高，高壓卻較低，甚至在沒有升到試驗電壓時，一次電壓已經到達額定電壓，迴路自動降壓；
原因：
1）電抗器與試品電容量不匹配，沒有準確找到諧振點；
2）試品損耗較高，系統Q值太低；
3）勵磁變壓器高壓輸出電壓較低；
4）高壓連線線過長或沒有採用高壓放暈線
排除方法：
1）將補償電容器並接入試驗迴路，加大迴路電容量；
2）儘可能將多隻電抗器串聯，提高迴路電感量；
3）提高勵磁變壓器的輸出電壓；
4）乾燥處理被試品，提高被試品的絕緣強度，減少迴路的有功損耗；
5）一般在設備較高電壓輸出時，採用高壓放暈線，或將普通高壓輸出線改為較短的連線，一般不超過5米。
4．電源跳閘。
原因：諧振系統迴路短路。
注意事項
1、諧振電源產品大多都是高壓試驗設備，要求由高壓試驗專業人員使用，使用前應仔細閱讀使用說明書，並經反覆操作訓練。
2、操作人員應不少於2人。使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試驗的安全作業規程。
3、為了保證試驗的安全正確，除必須熟悉說明書外，還必須嚴格按國家有關標準和規程進行試驗操作。
4、各聯接線不能接錯，特別是接地線不能接錯。否則可導致試驗裝置損壞。
5、本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地，注意操作安全距離。
