串联谐振说明书

目录Ⅰ安全事项……………………………………………………………………………1Ⅱ技术改进……………………………………………………………………………1Ⅲ订货注意事项………………………………………………………………………1Ⅳ使用说明……………………………………………………………………………11、串联变频谐振的主要用途及优越性………………………………………………21.1主要用途………………………………………………………………………21.2优越性…………………………………………………………………………21.3与工频设备功率对比说明……………………………………………………32、主要功能特点……………………………………………………………………43、主要技术指标…………………………………………………………………54、关于串联变频谐振的理论基础…………………………………………………55、装置现场使用前的准备及注意事项……………………………………………66、装置面板说明……………………………………………………………………87、装置使用接线及操作说明………………………………………………………107.1电力电缆的变频串联谐振耐压试验…………………………………………107.1.1大电容值试品接线，如电缆长＞3km……………………………………107.1.2中小电容值试品试验接线，如1km左右电缆……………………………117.1.3小电容值试品（如几十米~几百米电缆）或较高电压试品试验接线（如≥35kV电缆）…………………………………………………………117.2发电机定子绕组交流耐压试验………………………………………………127.2.1发电机定子电容值每相范围，各种试验方法优缺点及试验标准……127.2.2举例说明发电机与变频串联谐振试验装置的计算方法与步骤………147.2.3注意事项……………………………………………………………………157.3变压器、GIS的交流耐压试验………………………………………………157.3.1常见变压器绕组电容值…………………………………………………157.3.2变压器、GIS的交流耐压试验标准………………………………………177.3.3配置原则…………………………………………………………………177.4操作使用说明…………………………………………………………………188、装箱清单………………………………………………………………………199、附录：相关试验标准及部分省市串联变频试验规定（程）……………………201Ⅰ安全事项1、应严格遵守高压耐压试验的相关安全要求；2、所有高压引线应保证足够安全距离；3、变频源接地端、励磁变高压尾端、分压器接地端、补偿电容器接地端、试品接地端均应可靠接地；4、励磁变输出到电抗器的连接线，当使用励磁变＞700V端子时，必须使用专用高压引线；当使用普通引线时，应保证浮地以免该线被击穿造成试验无法进行；电抗器并联工作时，其低压侧的并联连接线亦应浮地；5、进线电源插座及电缆均应保证足够功率余量及截面；6、保证人身安全距离；7、尽可能避免高压引线产生电晕。Ⅱ技术改进我们公司产品为了不断满足广大用户新的要求一直在不断改进当中，小的改进可能先于说明书完成，敬请谅解！！Ⅲ订货注意事项电缆试验时由于各地区规定的时间有5分钟、15分钟，个别地区规定60分钟，我公司设备均可满足，在订货时请特别注明！！！2Ⅳ使用说明1、串联变频谐振的主要用途及优越性1.1主要用途作为工频耐压试验的最佳等效方法之一的变频谐振试验方法主要用于对大电容值的容性电力设备的现场交流耐压试验，这类电力设备包括交联聚乙烯中低压/高压/超高压电力电缆(XLPE)、全封闭高压组合电器(GIS)、发电机定子、大型变压器、架空电力线路、电力电容器等。1.2优越性以上电力设备其交接或预防性试验都要求进行工频耐压试验，但由于试品电容量大，使得试验设备功率巨大，体积庞大，现场试验非常困难。可替代的调感式工频并联谐振试验装置也由于设备笨重复杂，以前也仅主要用于对发电机定子的耐压试验。对电缆的直流高压试验，也随着XLPE电缆的普及而被主管部门禁止或不推荐。而代之以轻便、简单的串联变频谐振方式进行容性试品的交流耐压试验成为流行趋势，并迅速被各个行业所接受。当然这一切的实现得益于单片机技术、大功率电力电子技术的快速发展，否则是没有技术上的可行性的。现就XLPE试验的几种主要方法做一对比说明。明显可以看出被国内、外有关标准化机构和专家推荐的串联变频谐振试验的优越性。串联变频谐振高压试验用于XLPE的优越性序号项目工频耐压试验30—300Hz变频谐振空载挂网0.1Hz超低频直流高压1与工频等效性最好最好最好较好差2故障检出率最高最高较低较高低3对试品损伤小小最小较小最大4试验设备功率体积太大小--小最小5试验电压低同工频最低高高6试验时间1分钟5/15分钟*24小时45~60分钟5分钟7总结现场无法实施优先推荐可行性最好不推荐推荐但超高压无法实施禁止或不推荐*个别省、区规定交接试验为60分钟。31.3举例就工频试验装置与变频谐振试验装置所需设备功率对比说明XLPE电缆参数：8.7/10kV300mm2单位电容量：0.37uF/km变频与工频功率容量对比8.7/10kV300mm2缆长km电容量μFUskV0fHzIsA试验容量kVA变频设备功率kW工频50kV设备功率kVA备注50m0.018520U/17.440/500.081/0.11.41/1.740.04/0.05-/5相当于50kV试验变压器的功率容量100m0.03717.440/500.16/0.22.8/3.50.08/0.1-/10200m0.07417.440/500.32/0.45.6/7.00.16/0.2-/20500m0.18517.440/500.81/1.014.1/17.40.4/0.5-/501km0.3717.440/501.6/2.028/350.8/1-/1001.5km0.55517.440/502.4/342/521.2/1.5-/1502.0km0.7417.440/503.2/4.056/701.6/2.0-/2005km1.8517.440/508.1/10141/1744/4.97-/50010km3.717.440/5016/20280/3508/10-/100020km7.417.440/5032.4/40.4560/70016/20-/2000①通过配置适当的电抗器使Q≥35倍Hzf50~400分别进行计算②8.7/10kV、300mm2、XLPE、C=0.37/km0=LC10f21×LC1QCLR1fcUfcUZUI221/QUIIQUPUIPUIP对谐振对工频2、主要功能特点设计充分体现人性化，设置参数自动记忆，内置存贮器存贮试验数据，自动日历时钟，USB接口，前换纸面板式打印机。励磁变输出直接连接，不需现场串并联。三套指示系统，直观、简单、可靠。4①反射式大屏幕LCD（240×128）汉显，实时提示设置情况，试验条件，试验参数，试验状态，保证野外清晰直观。②大表盘指针表指示试验电压、电流双保险。③LED指示灯指示设备工作状态，保护状态。全自动，半自动两种工作方式适合各种现场及不同工作习惯。大功率IGBT模块、关键电子器件均采用进口名牌产品，保证装置工作可靠性。过流、过热、过压、欠压自诊断并指示，保护功能齐全。内置存贮器、可随时存贮试验数据，掉电不丢失。内置自动日历时钟，并有数字秒表自动计时，可带日历存贮、打印，方便实用。内置前换纸面板式打印机，可随时打印试验数据，换纸方便。升降压均按传统高压试验要求由单片机自动控制。USB接口，可连接计算机以进行数据处理。成套装置实际上是一套集多种先进技术为一体的大功率变频稳压电源，输出不随电源波动。配套的励磁变、电抗器、谐振补偿电容器、分压器均为干式，重量轻且无漏油之忧（大型电抗器除外）。电抗器、补偿电容器、分压器均按额定电压的1.2倍做出厂耐压试验。所有设备出厂前均做三天老化试验，百公里运输试验。3、主要技术指标输出频率：30Hz~300Hz频率分辨率：0.1Hz装置输出功率：0~400kVA试验容量：0~20000kVA试验电源：功率≤10kVA时220VAC±10%功率＞10kVA时380VAC±10%推荐装置配置（特殊规格可订做）型号电缆电压/长度变压器GIS发电机FSS—6/10-16/10kV-1km/300㎡火电机组（约0.1μF）FSS—6/10-26/10kV-2km10kV中小容量火电机组（约0.2μF）FSS—6/10/35-5/16/10kV-5km/35kV-1km10kV大容量35kV中小容量水电机组（约2μF）FSS—6/10/35-10/26/10kV-10km/35kV-2km35kV大中容量5型号电缆电压/长度变压器GIS发电机FSS—6/10/35-20/46/10kV-20km/35kV-4kmFSS—66-166kV-1km/400㎡66kV中小容量√FSS—66-266kV-2km66kV大容量√FSS—66-566kV-5kmFSS—110-0.5110kV-0.5km/500㎡FSS—110-1110kV-1km110kV中小容量√FSS—110-2110kV-2km110kV大容量√FSS—110-5110kV-5kmFSS—220-0.5220kV-0.5km/630㎡FSS—220-1220kV-1km220kV中小容量√FSS—220-2220kV-2km220kV大容量√FSS—220-5220kV-5km4、关于串联变频谐振的理论基础谐振定义：电路输入端电压U与电流I同相，称为谐振谐振角频率：0=LC10f21LC1电路的品质因数：CLRLCLRRLQ110谐振时的电路特点：a、阻抗最小，呈现为纯电阻：Z=Rb、电压一定时电流最大I0=RUc、电容两端的电压为电源电压的Q倍UC=QUd、源功率P=UI=IQUc可见谐振时源的激励功率仅为C上电功率容量的1/Q，Q越大激励功率越小。IRL~CUUcCc串联谐振原理图65、装置现场使用前的准备及注意事项5.1现场使用时首先应了解被试品的情况，以便试验能顺利进行。试品品种规格如：电缆、发电机、变压器、GIS电压等级规格如：8.7/10kV电缆电缆截面规格如：300mm25.2据电缆规格、并查阅本地或单位规程要求的试验电压如U试=2U0=2×8.7kV=17.4kV5.3据电缆规格计算试品电容量C=0.37μF如5km电缆C=5×0.37uF/km=1.85μF5.4请遵循以下几项原则来估算试验频率和试验电流：①谐振在较低频率时，试验电流较小（I=2πfCU）②电抗器并联，电感量减小，耐压不变；电抗器串联，电感量增大，耐压值升高。③电抗器并联时适合做长电缆，电抗器单台使用或串联时适合做短电缆。首先估算电感量：LCf121L=30/3=10HC=0.37×5=1.85uF=uF85.110128.61=37.02Hz其次估算试验电流值，以判断电抗器及励磁变可否承受85.102.3728.620CUfI10-6×17.4×103=7.483A如果以上估算满足试品和设备的要求，则可以放心地进行试验。请一定事先了解试品情况，并进行简单估算，以免现场试验时不能谐振或烧毁试验设备。5.5常见电缆电容量参数及推荐试验电压5.5.1常见电缆电容量参数表7交联电缆每公里电容量电缆导体截面积（mm2）YJV、YJLV6/6kV、6/10kVYJV、YJLV8.7/10kV、8.7/15kVYJV、YJLV12/20kVYJV、YJLV21/35kVYJV、YJLV26/35kVYJV、YJLV38/66kVYJV、YJLV48/66kV3×1500.3580.2840.2410.1640.1530.1280