串聯諧振裝置， 變頻串聯諧振成套裝置

國內外多年的運行經驗表明，橡塑電力電纜在交接或預防性試驗中不宜采用直流耐壓試驗，應采用交流耐壓試驗（頻率范圍30~300Hz），才能保證電纜的安全運行。在電力設備預防性試驗發展史中，這是一個劃時代的變革。但是直流耐壓試驗對油浸紙絕緣電力電纜，仍然是有效的，應繼續應用。對橡塑電纜進行交流耐壓試驗，由于電纜的電容量大，在現場采用大容量工頻試驗變壓器是不適宜的。調頻式串聯諧振高壓試驗設備，具有重量輕、所需電源容量小（僅為試驗變壓器電源容量的1/30~1/80）、電壓波形好、便于搬運、適宜在現場使用等優點。
本試驗設備是專為橡塑電力電纜現場交流耐壓試驗設計、制造的，適用于交接試驗和預防性試驗。整套設備包括的主要部件有：變頻控制箱、諧振電抗器、勵磁變壓器及電容分壓器等。
二、串聯諧振裝置， 變頻串聯諧振成套裝置

圖1調諧式串聯諧振試驗原理接線圖
調頻式串聯諧振高壓試驗設備的工作原理接線如圖1所示。交流220V/ 50Hz電源，經變頻器輸出30~300Hz頻率可調的電壓，送入勵磁變壓器，升壓至0~1000V，經諧振電抗器L（視被試電纜和電壓等級和長度不同，諧振電抗器可串聯或并聯使用）和被試電纜Cx，構成高壓主諧電路，電容分壓器是純電容式的，用來測量試驗電壓。
先由變頻器經勵磁變壓器T向主諧振電路送入一個較低的電壓Ue，調節變頻器的輸出頻率，當頻率達到諧振頻率時

被試品Cx上的電壓Ucx達到zui大值，此時，諧振電抗器的感抗Z_L= 與被試品的容抗 相等，兩者形成相互補償（抵消）的狀態，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，產生較大的電流，使被試電纜Cx上和諧振電抗器組兩端產生較高的電壓。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上達到預期的試驗電壓值Ucx。
諧振時，被試品上的電壓與電流的關系為

輸出電壓Ucx與勵磁電壓Ue之比為試驗回路的綜合品質因素Q

從上述工作原理可以看出：
1、品質因素愈高，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，此電路形成一個良好的濾波電路，故輸出電壓Ucx正弦波形良好。
3、被試電纜擊穿時，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擴大，便于檢修。
三、串聯諧振裝置， 變頻串聯諧振成套裝置

適合于10kV橡塑電力電纜的交流耐壓試驗。
1．技術規范
a）        輸出試驗電壓：          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大試驗容量：          108kVA
g）        工作制：                滿功率輸出下，連續工作時間15min
h）        品質因素：              30 ~ 80
i）          輸入工作電源：          220V，50Hz，約27.2A
j）          環境溫度和相對濕度：    0℃ ~ +40℃；<95%，無凝露狀況
k）        海拔高度：              2000m以下
* 整套試驗設備可根據電纜長度的不同，確定由單個或多個諧振電抗器并聯使用，并聯個數n可取1至3的任意個數。
適合于35kV橡塑電力電纜的交流耐壓試驗。
1．技術規范
l）          輸出試驗電壓：          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大試驗容量：          108kVA
r）         工作制：                滿功率輸出下，連續工作時間15min
s）         品質因素：              30 ~ 80
t）          輸入工作電源：          220V，50Hz，約27.2A
u）        環境溫度和相對濕度：    0℃ ~ +40℃；<95%，無凝露狀況
v）        海拔高度：              2000m以下
* 整套試驗設備可根據電纜長度的不同，確定由單個或多個諧振電抗器并聯使用，并聯個數n可取1至3的任意個數。
 
主要部件的技術規范
（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，頻率調節細度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規范） 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）附件及補償電容器                     1臺
a） 電容量：                0.013μF
b） 工作電壓：              60KV