变频串联谐振试验装置使用说明书

一、安全须知

本装置用于高压电气设备交流耐压试验，操作人员须具备高压试验资质，严格遵守电气安全操作规程。

试验前务必切断所有电源，确认无电后方可接线。

操作者必须佩戴绝缘手套，脚下垫绝缘橡皮垫，严禁带电触摸高压端子。

装置必须可靠接地，并与被试品的地可靠相接。

试验过程中严禁无关人员进入试验区域，高压输出未归零前不得拆卸被试品。

系统运行时如发现异常发热、冒烟、异味等情况，应立即按下停止按钮并切断总电源。

非专业人员不得擅自拆卸设备或修改软件参数。

二、产品概述

变频串联谐振试验装置主要针对 10kV、35kV、110kV、220kV 变电站及线路等所有电气主设备的交流耐压试验设计制造。

电抗器采用多只分开设计，既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求，又能满足低电压的交流耐压试验要求，具有较宽的适用范围，是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。

三、系统组成

装置主要由以下四部分组成：

变频控制电源 —— 提供可调频率的激励电源，采用DSP平台技术

励磁变压器 —— 将变频电源输出升压至谐振所需电压

电抗器 —— 多只分开设计，与被试品电容构成谐振回路

电容分压器 —— 用于高压测量，将高电压按比例分压后送入测量系统

四、串联谐振的优点

4.1 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。

4.2 设备的重量和体积大大减少

串联谐振电源中，不但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。

4.3 改善输出电压的波形

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。

4.4 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。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，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。所以串联谐振能有效找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

4.5 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。

五、主要功能及技术特点

5.1 完善的保护功能

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。

5.2 轻便易携

整个装置单件重量很轻，最大不超过 65kg，便于现场使用。

5.3 三种工作模式

装置具有三种工作模式，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度：

全自动模式 —— 系统自动完成扫频、调谐、升压、耐压、降压全部过程

手动模式 —— 用户手动操作升压、降压等步骤

自动调谐手动升压模式 —— 系统自动调谐找到谐振点，用户手动升压

5.4 数据存储与打印

能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便帮助用户识别和查找。

5.5 智能扫频

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。

5.6 DSP平台技术

采用了DSP平台技术，可以方便地根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交换界面更为人性化。

六、技术参数

适用电压等级：10kV、35kV、110kV、220kV

适用对象：变电站及线路等所有电气主设备

单件最大重量：不超过 65kg

工作模式：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式

保护功能：过压保护、过流保护、零位启动保护、系统失谐（闪络）保护

电源容量：试验容量的 1/Q

设备体积：普通试验装置的 1/10 ~ 1/30

控制平台：DSP平台，支持功能扩展与升级

七、操作方法

第1步：现场准备

将装置各部件（变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器）运至试验现场，按接线图连接好所有电缆。

确认装置已可靠接地，被试品已断电并充分放电。

第2步：选择工作模式

根据现场情况选择合适的工作模式：

全自动模式（推荐）：适合常规试验，一键完成全部操作

手动模式：适合有经验的操作人员，逐步手动控制

自动调谐手动升压模式：适合需要精确控制升压过程的场合

第3步：设置试验参数

在液晶大屏幕上设置以下参数：

试验电压值（根据被试品耐压要求设定）

试验频率范围（根据被试品电容和电抗器参数计算）

过压保护值、过流保护值

试验时间

扫频方向（向上 / 向下）

扫频起点频率

第4步：开始试验（以全自动模式为例）

点击"开始试验"按钮，系统自动执行以下步骤：

第一阶段：自动扫频

系统按设定的频率起点和扫频方向自动扫描

液晶大屏幕实时显示扫描曲线

系统自动找到谐振点并锁定

第二阶段：自动升压

系统从零位开始自动升压

升压过程中实时显示电压、电流、频率

到达设定试验电压后自动计时

第三阶段：耐压计时

系统维持试验电压，开始计时

实时监测电压、电流是否超限

若试品闪络，系统自动记录闪络电压值并报警

第四阶段：自动降压

计时结束后系统自动降压

降压至零位后自动停止

第5步：查看与导出数据

试验结束后：

在液晶大屏幕上查看试验结果和曲线

通过存储功能保存试验数据（数据以数字编号存储）

异地打印试验报告

第6步：复位与收线

试验结束后：

确认输出电压归零

断开被试品连接

整理电缆，收好各部件

八、常见问题及处理

问题1：系统无法找到谐振点

可能原因：频率范围设置不当 / 被试品电容值与电抗器不匹配

处理方法：重新计算被试品电容值，调整频率范围或更换电抗器组合

问题2：升压过程中电流异常偏大

可能原因：被试品存在短路或接地故障 / 接线错误

处理方法：立即停止试验，检查被试品及接线，排除故障后重新试验

问题3：试验中途闪络保护动作

可能原因：被试品绝缘存在弱点

处理方法：此为正常保护动作，系统已记录闪络电压值。根据闪络电压值分析绝缘状况，修复后重新试验

问题4：扫频曲线异常

可能原因：接线松动 / 传感器故障

处理方法：检查所有接线是否牢固，检查电容分压器是否正常

问题5：数据无法导出或打印

可能原因：存储设备未正确连接 / 编号重复

处理方法：检查USB或打印接口连接，确认数据编号无重复

九、维护与保养

每次使用前：检查接线是否牢固，确认装置已可靠接地，输出电压处于零位

每次使用后：关闭电源，整理电缆，清洁设备表面灰尘，妥善存放各部件

每月：检查各连接端子是否松动，检查接地线是否良好

每半年：检查电抗器绝缘性能，校准电容分压器

每年：按照国家技术监督部门要求送计量部门或回厂进行检定

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