YHXZB調頻串并聯諧振成套試驗變壓器基本原理

串聯諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品電容組成LC串聯回路，調節變頻電源輸出的電壓頻率，實現串聯諧振，在被試品上獲得高電壓，是當前高電壓試驗的一種新方法，深受專家好評，在國內外已經得到廣泛的使用。

根據諧振原理，我們知道當電抗器L的感抗值Xl與回路中的容抗值Xc相等時，回路達到諧振狀態，此時回路中僅回路電阻R消耗有功功率，而無功功率則在電抗器與試品電容之間來回振蕩，從而在試品上產生高壓。

YHXZB調頻串并聯諧振成套試驗變壓器系統構成

全套試驗系統由調頻電源主機、電抗器、分壓器、激勵變壓器、連接導線、隔離變壓器（可選器件）和補償電容器（可選器件）組成，接入被試品后組成一個諧振系統進行交流耐壓實驗。

主機： 就是一臺幅值和頻率可調的正弦波交流調頻電源，給諧振回路提供激勵源，同時提供電壓顯示、電流顯示、計時、保護、報警等功能。

電抗器：就是一個大電感線圈，與被試品（相當于電容）構成串聯諧振回路，可配置電抗器多節電抗器，使用時通過不同的串聯、并聯組合、實現不同的電感量以適用不同的試驗條件。

分壓器：內部通過電容器分壓，從試品上高電壓分得低電壓供主機測量、控制使用。

勵磁變壓器：隔離主機電源與諧振回路電源，并升高主機的輸出電壓。

補償電容器： 當試品電容量很小時，如果要實現系統諧振可能要求的電源頻率超出試驗標準的規定，可在試品上并聯一個補償電容，以實現試驗要求，稱此電容器為補償電容器。

主要技術性能

1. 功率電源電壓：AC380V±10%、50Hz；
2. 儀器電源：220V±10%、50Hz；
3. 諧振輸出容量：210KVA；
4. 儀器額定電壓：0～60KV；
5. 輸出頻率范圍：25～300Hz；
6. 輸出電壓波形：正弦波，波形畸變率＜0.5%；
7. 頻率調節靈敏度：0.1Hz，不穩定度≤0.05%；
8. 系統噪聲：≤60db；

9、系統測量精度：＜0.5級；

10．輸出電壓不穩定：＜0.5%；

11．保護響應時間：1us；

12．電感非線性度：≤0.05%；；

13．滿功率輸出下,連續工作時間為60min

14．環境溫度：-15℃～+50℃；

15．相對濕度：≤90%RH；

16．海拔高度：≤2000米。

使用步驟：

1. 如圖所示，將連接線接好，接地線必須有可靠接地。
2. 將勵磁變壓器高壓并聯或串聯接線，勵磁變壓器到電抗器連線需用高壓線連接。
3. 合上電源，先將試驗電壓、試驗時間設定到所需值，再將起始功率設定到5%～10%范圍內，起始頻率設定到30Hz，保護電流設定到儀器大電流值，電抗器值按實際電感量設定。
4. 設定好后，按“確認”鍵，屏幕進入“手動、自動”界面，選擇“手動”或“自動”操作，按“確認”鍵，屏幕進入“正在試驗”界面，如選擇“手動”試驗，需手動找頻率，在某個頻率點的高電壓即是諧振點，再按“確認”鍵確定，再手加試驗頻率直到所需試驗電壓后，儀器自動計時，計時結束后并自動返回，如選擇“自動”試驗，儀器將自動找頻，升壓、計時并自動返回。

試驗結束后，儀器將顯示試驗結果，如需打印按下“確認”鍵即可。

調頻電源

調頻電源技術參數：

1.功率電源電壓：AC380V±10%、50Hz；

2.儀 器 電 源：220V±10%、50Hz；

3.額 定 容 量：15kvA；

4.額定輸出電壓：0～400V；

5.額定輸出電流：37.5A；

6.輸出頻率范圍：25～300Hz；

勵磁變壓器

勵磁變壓器技術參數：

1.額定容量：10kvA；

2.輸入電壓：0～400V；

3.輸出電壓：3kV×2；

4.輸出電流：3.3A×2；

5.工作頻率范圍：25～300Hz；

6．結構形成：干式

勵磁變壓器的接線端子，如圖所示：

1. 輸出端尾—與接地端連接。
2. 輸出端頭—與電抗器連接。
3. 接地端—與變頻電源、分壓器及被試品同點關聯接地。
4. 輸入端—接調頻電源功率輸出端。

電抗器

諧振電抗器技術參數：                            

1. 額定容量：105KVA；
2. 額定電壓： 30KV；
3. 額定電流：3.5A；                               
4. 電 感 量：40H；
5. 品質因數：Q≥50
6. 采用環氧澆鑄式。                                                                               

接線端子如圖10所示：

1. 高壓側接線端子—與被試品高壓端連接。
2. 低壓側接線端子—與勵磁變輸出端連接。        

多臺電抗器串聯時上節的低壓側與下節高壓側連    

接。諧振電抗器采用多臺串聯或并聯的連接方式。

電容分壓器                                       

電容分壓器技術參數：

1. 額定電壓：60KV；
2. 工作頻率：25～300Hz；
3. 分壓比：1000：1；                                          
4. 分壓比誤差：0.5%

電容分壓器接線端子如圖11所示：                             

1. 高壓端—與電抗器高壓側及被試品高壓側相連。    
2. 測量插座—采用專配的測量電纜與控制箱背板

測量輸入端連接。

1. 接地端—采用專配接地線按接線圖指示接地。                                                                                                                                                                                          

補償電容器（根據用戶需求配置）                       

   補償電容技術參數：

1．額定電壓：60KV；

   2．電 容 量：0.02Uf；

   3．工作頻率：25～300Hz；                                        

主要用于電容量很小的被試品（如＜50m短電纜）                   

的試驗。試驗時與負載并聯，要注意所標稱的電壓         

及電容量是否適合。或用于對某些試品（如發電機定

子繞組或變壓器繞組）電容量作特定的補償，在要求的諧振頻率范圍內進行試驗的目的。

補償電容器接線端子如圖12所示：                             

1. 高壓端—與被試品高壓端相連接。                               
2. 接地端—與接地線相連接。                                                      

注意事項

由于被試電纜的電容量較大，若在試驗時被試品擊穿或發生高壓引線對地放電，在電纜的接地端處，試驗接地線和控制箱外殼等處，可能會產生暫態過電壓。本設備已在控制箱和主要部件內，采取多重暫態過電壓保護措施，能保證設備的正常工作，此外，在試驗接地線布置方面還應注意采取下列保護措施：

1. 試驗設備（諧振電抗器、分壓器、勵磁變壓器等）應盡量靠近被試電纜頭，參照圖布置，減少試驗接地線的長度，即減少接地線的電感量。

常見故障及分析

• 主機找不到諧振點。

原因：1.系統諧振點在主機的輸出頻率范圍之外；

2.系統接線錯誤；

3.系統未可靠接地；

4.電壓采樣反饋信號開路或連接不可靠；

5.試品有故障。

• 主機復位。　

原因：1.主機供電電源波動；

2.外界強磁場干擾；

3.主機未可靠接地；                    

Ｑ值偏低，即電壓升不上去，或升不高。

  原因：1.試品放電泄漏

2.電抗器磁路受干擾，例如電抗器被放置在磁場屏蔽范圍內。

電源跳閘。