KDXZ-II 35kV 電纜（變壓器）串聯諧振耐壓試驗裝置功能和特點

一、被試品對象及試驗要求

   1、35kV/300mm2電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.1945uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。

   2、110kV及以下電壓等級GIS，開關等變電站設備的交流耐壓試驗，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓不超過265kV，試驗時間1min。

   3、110kV/63000kVA主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過160kV，試驗時間1min。

   4、110kV/300mm2電纜0.2km的交流耐壓試驗，電容量≤0.0294uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。

   5、10kV/300mm2電纜3km的交流耐壓試驗，電容量≤1.126uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。

二、裝置主要技術參數及功能

額定容量：270kVA；

輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz；

額定電壓：45kV；90kV；135kV；270kV；

額定電流：6A；3A；2A；1A；

工作頻率：30-300Hz；

裝置輸出波形：正弦波

波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；

工作時間：額定負載下允許連續60min；過壓1.1倍1分鐘；

溫升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K；

品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；

保護功能：對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分)；

測量精度：系統有效值1.5級；

三、功能和特點

1.調頻式調諧方法。采用固定電感電抗器，通過調節激勵電源的頻率使試驗回路達到諧振狀態，其特點是體積小、重量輕、品質因素高，使用方便，已逐步取代調感式。

2.適用范圍廣。整套變頻串聯諧振高壓試驗裝置幾乎符合國家有關高壓試驗的規程和要求，適用于高電壓、大容量的電力設備，如發電機、大型變壓器、GIS、交聯聚乙烯電力電纜，高壓開關、互感器等的交流耐壓試驗。

3.調制波原理。串聯諧振是諧振式電流濾波電路，能改善電源電壓波形畸變，獲得很好的正弦電壓波形，有效防止諧波尖峰對被試品的傷害。

4.失諧時的過流情況。在串聯諧振狀態，當被試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即失諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的數十分之一（1/Q）。與并聯諧振或試驗變壓器方法做耐壓試驗相比，串聯諧振耐壓既能有效地找出絕緣弱點，又不存在大短路電流燒傷故障點的憂患。

5.失諧時的過壓情況。在試品發生閃絡擊穿時，因失去了諧振條件，除短路電流立即下降外，高電壓也立刻消失，電弧即刻熄滅。且諧振電壓再建立時間較長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開激勵電源。電壓恢復是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且不會出現任何恢復過電壓。

6.變頻電源可靠耐用、技術領先。我司自主研發自主生產的變頻控制電源技術國內領先，并獲得多項國家專利。采用雙CPU架構體系，實現快速測控，系統穩壓精度達到1%。該模塊集驅動、保護于IGBT一體，很大提高功率電路及整機的可靠性。軟開關技術，可有效降低干擾，滿足局放試驗要求。

7.智能軟件菜單、人性化設計。大屏幕智能顯示軟件菜單內置試驗參數菜單，客戶可根據試驗規程和實際需要，自行輸入需要的試驗電壓和試驗時間；內置自動、半自動、手動三種試驗模式，界面友好，試驗操作輕松便捷。試驗數據可屏存，并可任意調閱，內置微型打印機，預留接口可外接電腦。

8.自動調諧方式。使用最新快速跟蹤法，尋找諧振頻率點只需30～40S左右，調諧完成后，鎖定諧振頻率。無諧振點時，提示區顯示“調諧失敗”。手動調諧時30Hz～300Hz無諧振點，提示區顯示“無諧振點”，此時自動切斷升壓回路。禁止繼續升壓，確保試品、設備、人身的安全。

9.升壓速度采用動態跟蹤控制。當高壓接近已設定的試驗電壓時，自動調整升壓速率，能有效防止電壓過沖造成對試品的損傷。

10.機內設置試驗時間計時器。當試驗電壓升至設定值，自動啟動計時功能，計時到設定值時有聲響提示，時間到即自動降壓至“零”，并切斷升壓回路，自動降壓并關閉高壓回路，同時大屏幕提示區顯示“試驗結束”。

11.完善的系統綜合保護功能。開機系統自檢，發現接地不良、分壓器無信號等故障則不能合閘，防止誤操作帶來損害。設有過流、過壓、試品閃絡放電、電源掉電、連線錯誤等多種保護措施，保護功能動作時大屏幕上均為中文顯示。

12.過流保護——內置多重自動過電流保護，當變頻電源的輸出電流超過額定值1.1倍的保護整定值時，自動切斷整套裝置輸出。當變頻電源的輸出電流超過設定值時，自動切斷輸出。

13.過壓保護——內置多重自動過電壓保護，可手動設置試驗電壓值，當試驗電壓超過整定值的1.1倍時，通過硬件和軟件實時判斷，迅速切斷整套裝置輸出，有效保證變頻電源和操作人員的安全。電流傳感器的采樣值，通過DSP計算，當電流值超過理論值的1.1倍時，迅速切斷輸出，防止分壓器或分壓器變比設置有誤而導致試品過壓。

14.試品閃絡放電保護——具有試品放電或閃絡保護功能，當在試驗或升壓中如有高壓放電閃絡時，自動切除整套裝置，且不會對試驗設備和人身造成傷害，變頻電源內部的電子元件不會損壞擊穿。

15.電源掉電保護——具有電源掉電保護功能，在變頻控制電源輸出端裝設特殊保護功能模塊，當在試驗或升壓過程中如有輸入電源突然掉電時，吸收諧振回饋到主機的能量，迅速將輸出短路，使諧振系統的能量快速消耗；該特殊功能模塊在供電電源突然斷開后，仍能維持工作10s以上，確保耗能過程徹底完成。自動切除整套裝置，且不會對試驗設備和人身造成傷害，變頻電源內部的電子元件不會損壞擊穿。

16.連線錯誤保護——當試驗線聯接有誤或斷線時有保護。(如變頻控制電源、勵磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器等連接線)。

17.過熱保護——功率器件溫度≥80℃時保護

緊急制動保護——敲擊變頻控制電源面板上的緊急停機按鈕即可緊急切斷輸出。

四、系統配置及其參數

1、激勵變壓器15kVA/4/8/16kV/0.4kV        1臺

?額定容量：15kVA；

?輸入電壓：0-400V，單相；

?輸出電壓：4/8/16kV

?結構：干式；

?重量：約58kg；

2、變頻電源15kW/220/380V         1臺

?額定輸出容量：15kW

?工作電源：220/380±10%V（單/三相），工頻

?輸出電壓：0–400V，單相，

?額定輸入電流：37.5A

?額定輸出電流：37.5A

?電壓分辨率：0.01kV

?電壓測量精度：1.5%

?頻率調節范圍：30–300Hz

?頻率調節分辨率：≤0.1Hz

?頻率穩定度：0.1%

?運行時間：額定容量下連續60min

?額定容量下連續運行60min元器件最高溫度≤65K;

?噪聲水平：≤50dB

1）變頻電源的放置為縱向和橫向，特別適合現場操作及觀察；

2）內外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護鋁箱，可有效減緩運輸中的顛簸震動和吊裝時的沖擊。保證了變頻電源的長期穩定性和可靠性；

3）參數顯示：觸摸或外接鼠標大屏幕液晶界面顯示系統可顯示諧振電壓(即試驗前設置的目標電壓)、試驗頻率、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護、過流保護、閃絡保護、階段升壓及階段計時、操作模式切換、電容，電感，頻率互換計算、參數查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當次試驗諧振頻率準確及穩定性；

4）參數設置：大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標直接完成各種參數的設置，可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護、過流保護、閃絡保護、試驗模式、電容電感頻率互換計算、參數設置提示以及幫助等參數進行設置或選擇；

5）試驗模式：觸摸屏和外接鼠標操作，有自動、半自動、手動三種運行狀態。具備升壓、調諧（含手動、自動）、分段加壓和計時、運行狀態、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計算功能等；

6）保護功能及其信息提示：具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護，以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能；

7） 數據存儲功能：試驗結果保存（手動保存）、打印、上傳、回查等

① 試驗結果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結果界面中可顯示出試驗時的詳細參數，當試驗發生中斷時，可提示中斷狀態。可將參數保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存50次試驗記錄；

② 數據查詢：可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上，同時具有USB接口，可將數據輸出打印或利用設備所攜帶打印機打印；（打印機屬客戶自選，若客戶有此需求，須在合同中予以特別寫明）

8）自動穩壓功能：系統根據設定的試驗電壓或手動升壓結果，自動跟蹤并維持穩定的試驗電壓，電壓穩定度可達1.0%；

9）調頻范圍及頻率分辨率均可設定：調頻范圍可設為30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需設置，可加快調諧過程；頻率分辨率根據需要，可預設為0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在調諧效率與調諧精準度之間取得優化平衡；

10）頻率調節分為粗調和細調，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發生漂移；

P）重  量：約12kg；

3、高壓電抗器45kVA/45kV             6節

?額定容量：45kVA;

?額定電壓：45kV；

?額定電流：1A；

?電感量：110H/單節；

?品質因素：Q≥30(f=45Hz)

?結構：干式；

?重量：約45kg；

4、電容分壓器270kV/500pF        1套

?額定電壓：270kV；

?高壓電容量：500pF

?介質損耗：tgσ≤0.5%；

?分壓比：3000：1

?測量精度：有效值1.5級;

?重量：約26kg；