串聯(lián)諧振裝置， 變頻串聯(lián)諧振成套裝置

國內(nèi)外多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，橡塑電力電纜在交接或預(yù)防性試驗(yàn)中不宜采用直流耐壓試驗(yàn)，應(yīng)采用交流耐壓試驗(yàn)（頻率范圍30~300Hz），才能保證電纜的安全運(yùn)行。在電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)發(fā)展史中，這是一個(gè)劃時(shí)代的變革。但是直流耐壓試驗(yàn)對油浸紙絕緣電力電纜，仍然是有效的，應(yīng)繼續(xù)應(yīng)用。對橡塑電纜進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，由于電纜的電容量大，在現(xiàn)場采用大容量工頻試驗(yàn)變壓器是不適宜的。調(diào)頻式串聯(lián)諧振高壓試驗(yàn)設(shè)備，具有重量輕、所需電源容量小（僅為試驗(yàn)變壓器電源容量的1/30~1/80）、電壓波形好、便于搬運(yùn)、適宜在現(xiàn)場使用等優(yōu)點(diǎn)。
本試驗(yàn)設(shè)備是專為橡塑電力電纜現(xiàn)場交流耐壓試驗(yàn)設(shè)計(jì)、制造的，適用于交接試驗(yàn)和預(yù)防性試驗(yàn)。整套設(shè)備包括的主要部件有：變頻控制箱、諧振電抗器、勵(lì)磁變壓器及電容分壓器等。
二、串聯(lián)諧振裝置， 變頻串聯(lián)諧振成套裝置

圖1調(diào)諧式串聯(lián)諧振試驗(yàn)原理接線圖
調(diào)頻式串聯(lián)諧振高壓試驗(yàn)設(shè)備的工作原理接線如圖1所示。交流220V/ 50Hz電源，經(jīng)變頻器輸出30~300Hz頻率可調(diào)的電壓，送入勵(lì)磁變壓器，升壓至0~1000V，經(jīng)諧振電抗器L（視被試電纜和電壓等級和長度不同，諧振電抗器可串聯(lián)或并聯(lián)使用）和被試電纜Cx，構(gòu)成高壓主諧電路，電容分壓器是純電容式的，用來測量試驗(yàn)電壓。
先由變頻器經(jīng)勵(lì)磁變壓器T向主諧振電路送入一個(gè)較低的電壓Ue，調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率，當(dāng)頻率達(dá)到諧振頻率時(shí)

被試品Cx上的電壓Ucx達(dá)到zui大值，此時(shí)，諧振電抗器的感抗Z_L= 與被試品的容抗 相等，兩者形成相互補(bǔ)償（抵消）的狀態(tài)，在主諧振電路中僅存在等值電阻分量（繞組有效電阻和等值鐵心損耗等），能在按較小的Ue電壓下，產(chǎn)生較大的電流，使被試電纜Cx上和諧振電抗器組兩端產(chǎn)生較高的電壓。找到此諧振頻率后，保持頻率f不變，再緩慢升高Ue電壓，使被試電纜Cx上達(dá)到預(yù)期的試驗(yàn)電壓值Ucx。
諧振時(shí)，被試品上的電壓與電流的關(guān)系為

輸出電壓Ucx與勵(lì)磁電壓Ue之比為試驗(yàn)回路的綜合品質(zhì)因素Q

從上述工作原理可以看出：
1、品質(zhì)因素愈高，所需電源容量愈小。
2、諧振電抗器L與被試電纜Cx處于諧振狀態(tài)，此電路形成一個(gè)良好的濾波電路，故輸出電壓Ucx正弦波形良好。
3、被試電纜擊穿時(shí)，失去諧振條件，高壓電路和低壓電源回路的電流反而減小，故絕緣擊穿處的電弧不會將故障點(diǎn)擴(kuò)大，便于檢修。
三、串聯(lián)諧振裝置， 變頻串聯(lián)諧振成套裝置

適合于10kV橡塑電力電纜的交流耐壓試驗(yàn)。
1．技術(shù)規(guī)范
a）        輸出試驗(yàn)電壓：          0 ~ 1 8 kV   AC有效值
b）        輸出頻率：              30 ~ 300Hz
c）        諧振電壓波型：          正弦波，波形畸變率＜1.5%
d）        被試電纜：              300mm² 10KV     0~ 4.5km
e）        zui大被試品電流：        6A
f）          zui大試驗(yàn)容量：          108kVA
g）        工作制：                滿功率輸出下，連續(xù)工作時(shí)間15min
h）        品質(zhì)因素：              30 ~ 80
i）          輸入工作電源：          220V，50Hz，約27.2A
j）          環(huán)境溫度和相對濕度：    0℃ ~ +40℃；<95%，無凝露狀況
k）        海拔高度：              2000m以下
* 整套試驗(yàn)設(shè)備可根據(jù)電纜長度的不同，確定由單個(gè)或多個(gè)諧振電抗器并聯(lián)使用，并聯(lián)個(gè)數(shù)n可取1至3的任意個(gè)數(shù)。
適合于35kV橡塑電力電纜的交流耐壓試驗(yàn)。
1．技術(shù)規(guī)范
l）          輸出試驗(yàn)電壓：          0 ~ 54 kV   AC有效值
m）      輸出頻率：              30 ~ 300Hz
n）        諧振電壓波型：          正弦波，波形畸變率＜1.5%
o）        被試電纜：              300mm² 35KV     0~ 1.0km
p）        zui大被試品電流：        2A
q）        zui大試驗(yàn)容量：          108kVA
r）         工作制：                滿功率輸出下，連續(xù)工作時(shí)間15min
s）         品質(zhì)因素：              30 ~ 80
t）          輸入工作電源：          220V，50Hz，約27.2A
u）        環(huán)境溫度和相對濕度：    0℃ ~ +40℃；<95%，無凝露狀況
v）        海拔高度：              2000m以下
* 整套試驗(yàn)設(shè)備可根據(jù)電纜長度的不同，確定由單個(gè)或多個(gè)諧振電抗器并聯(lián)使用，并聯(lián)個(gè)數(shù)n可取1至3的任意個(gè)數(shù)。
 
主要部件的技術(shù)規(guī)范
（1）變頻控制箱1臺
a）        輸入工作電源：          220V，50Hz
b）        輸出電壓和電流：        0 ~ 180V，zui大電流34A
c）        輸出頻率：              30 ~ 300Hz，頻率調(diào)節(jié)細(xì)度0.1 Hz
d）        zui大輸出功率：          6000W
e）        外形尺寸和重量：        500×450×180mm³   8kg
        （2）勵(lì)磁變壓器1臺
a）        額定容量：              6kVA
b）        重量：                  40 kg 
（3）諧振電抗器（每臺諧振電抗器的技術(shù)規(guī)范） 3臺
額定zui高工作電壓：      18kV（有效值）
額定zui大工作電流：      2.0A（有效值）
重量：                  28kg/臺
（4）電容分壓器                            1臺
a）        工作方式：              純電容式
b）        額定電壓：              60KV（有效值）
c）        工作頻率：              30 ~ 300Hz
d）        測量誤差：              1.5%
e）        輸入電容：              500pF±5%
f）          額定分壓比：            6000/1
g）        重量：                  4kg
（5）附件及補(bǔ)償電容器                     1臺
a） 電容量：                0.013μF
b） 工作電壓：              60KV