概述
GDBPXZ系列變頻串聯諧振升壓裝置由我公司自主研發的領先於國內同行的智慧型化變頻控制電源和其他部件組成，完全符合國家有關高壓試驗的規程和要求，適用於高電壓、大容量的電力設備，如發電機、大型變壓器、GIS、交聯聚乙烯電力電纜，高壓開關、互感器等的交流耐壓試驗。
變頻諧振的工作原理是：改變激勵的電源頻率，當電源頻率與試驗迴路的固有振盪頻率相同時，串聯迴路達到諧振狀態，從而在被試品上產生高壓，實現對被試品耐壓試驗的目的。
採用諧振方法做交流耐壓試驗，可大幅度減小試驗電源容量。如做2公里長的110kV電纜交流耐壓試驗，至少需要1500kVA/150kV以上容量的試驗變壓器和調壓器，而採用變頻串聯諧振試驗方法，僅需要30kW試驗電源。
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系統配置及適用範圍
變頻串聯諧振高壓試驗裝置由變頻控制電源、勵磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器及系統附屬檔案組成。
變頻諧振試驗裝置廣泛套用於電力、冶金、石油、化工等行業，適用於大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。可以滿足以下電力設備的交流耐壓試驗要求：
（1）6~500kV交聯聚乙烯電纜交流耐壓試驗；
（2）35~500kVGIS的交流耐壓試驗；
（3）10~500kV開關、母線、套管等交流耐壓試驗。
（4）10~500kV電力變壓器的工頻耐壓試驗；
（5）10~500kVPT和CT的工頻耐壓試驗；
（6）發電機組的工頻耐壓試驗；
（7）10~500kV電力電容器等的耐壓試驗。
設計標準及規範
| GB50150－2006 | 《電氣裝置安裝工程電氣 設備交接試驗標準》 | IEC358（1990） | 《耦合電容器和電容分壓器》 |
| DL/T849.6－2004 | 《電力設備專用測試儀器通用技術 條件第6部分：高壓諧振試驗裝置》 | GB/T.311 | 《高壓輸變電設備的絕緣與配合》 |
| GB/T311.1-1997 | 《高壓輸變電設備的絕緣與配合》 | GB10237 | 《電力變壓器絕緣水平和絕 緣試驗外絕緣的空氣間隙》 |
| GB/T16927.1-2-1997 | 《高電壓試驗技術》 | GB4793-1984 | 《電子測量儀器安全要求》 |
| DL/T474.4-2006 | 《現場絕緣試驗實施導則－交流 耐壓試驗》 | GB/T3859.2-199 | 《半導體變流器套用導則》 |
| GB2900 | 《電工名詞術語》 | GB/T2423.8-1995 | 《電工電子產品基本環境試驗規程》 |
| GB10229-1988 | 《電抗器》 | CIGREWG21.9 | 《高壓擠包絕緣電纜 竣工驗收試驗建議導則》 |
| GB1094 | 《電力變壓器》 | DL/T846－2004 | 《高電壓測試設備通用技術條件》 |
| GB191-2000 | 《包裝儲運圖示標誌》 | DL/T848－2004 | 《高壓試驗裝置通用技術條件》 |
| JB/T9641-1999 | 《試驗變壓器》 | IEC1000 | 《電磁兼容性》 |
性能及特點
調頻式調諧方法
採用固定電感電抗器，通過調節激勵電源的頻率使試驗迴路達到諧振狀態，其特點是體積小、重量輕、品質因素高，使用方便，已逐步取代調感式。
適用範圍廣
整套變頻串聯諧振高壓試驗裝置完全符合國家有關高壓試驗的規程和要求，適用於高電壓、大容量的電力設備，如發電機、大型變壓器、GIS、交聯聚乙烯電力電纜，高壓開關、互感器等的交流耐壓試驗。
調製波原理
串聯諧振是諧振式電流濾波電路，能改善電源電壓波形畸變，獲得很好的正弦電壓波形，有效防止諧波尖峰對被試品的傷害。
失諧時的過流情況
在串聯諧振狀態，當被試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即失諧，迴路電流迅速下降為正常試驗電流的數十分之一（1/Q）。與並聯諧振或試驗變壓器方法做耐壓試驗相比，串聯諧振耐壓既能有效地找出絕緣弱點，又不存在大短路電流燒傷故障點的憂患。
失諧時的過壓情況
在試品發生閃絡擊穿時，因失去了諧振條件，除短路電流立即下降外，高電壓也立刻消失，電弧即刻熄滅。且諧振電壓再建立時間較長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開激勵電源。電壓恢復是一種能量積累的間歇振盪過程，其過程長，而且不會出現任何恢復過電壓。
大螢幕顯示、結構最佳化設計
選用480×320點陣全彩液晶顯示屏（帶背光）解析度高，字型清晰，在室內外強弱光線下均能一目了然。選用進口機箱和不鏽鋼面板，按鍵與面板一體，外形美觀。大功率變頻電源採用斜面操作台形式，便於現場操作。
智慧型軟體選單、人性化設計
大螢幕智慧型顯示軟體選單內置試驗參數選單，客戶可根據試驗規程和實際需要，自行輸入需要的試驗電壓和試驗時間；內置全自動、半自動、手動三種試驗模式，界面友好，試驗操作輕鬆便捷。試驗數據可屏存，並可任意調閱，內置微型印表機，預留接口可外接電腦。
自動調諧方式
使用最新快速跟蹤法，尋找諧振頻率點只需30～40S左右，調諧完成後，鎖定諧振頻率。無諧振點時，提示區顯示“調諧失敗”。手動調諧時30Hz～300Hz無諧振點，提示區顯示“無諧振點”，此時自動切斷升壓迴路。禁止繼續升壓，確保試品、設備、人身的安全。
升壓速度採用動態跟蹤控制
當高壓接近已設定的試驗電壓時，自動調整升壓速率，能有效防止電壓過沖造成對試品的損傷。
機內設定試驗時間計時器
當試驗電壓升至設定值，自動啟動計時功能，計時到設定值時有聲響提示，時間到即自動降壓至“零”，並切斷升壓迴路，自動降壓並關閉高壓迴路，同時大螢幕提示區顯示“試驗結束”。
完善的系統綜合保護功能
開機系統自檢，發現接地不良、分壓器無信號等故障則不能合閘，防止誤操作帶來損害。設有過流、過壓、試品閃絡放電、電源掉電、連線錯誤等多種保護措施，保護功能動作時大螢幕上均為中文顯示。
過流保護——內置多重自動過電流保護，當變頻電源的輸出電流超過額定值1.1倍的保護整定值時，自動切斷整套裝置輸出。當變頻電源的輸出電流超過設定值時，自動切斷輸出。
過壓保護——內置多重自動過電壓保護，可手動設定試驗電壓值，當試驗電壓超過整定值的1.1倍時，通過硬體和軟體實時判斷，迅速切斷整套裝置輸出，有效保證變頻電源和操作人員的安全。電流感測器的採樣值，通過DSP計算，當電流值超過理論值的1.1倍時，迅速切斷輸出，防止分壓器或分壓器變比設定有誤而導致試品過壓。
試品閃絡放電保護——具有試品放電或閃絡保護功能，當在試驗或升壓中如有高壓放電閃絡時，自動切除整套裝置，且不會對試驗設備和人身造成傷害，變頻電源內部的電子元件不會損壞擊穿。
電源掉電保護——具有電源掉電保護功能，在變頻控制電源輸出端裝設特殊保護功能模組，當在試驗或升壓過程中如有輸入電源突然掉電時，吸收諧振回饋到主機的能量，迅速將輸出短路，使諧振系統的能量快速消耗；該特殊功能模組在供電電源突然斷開後，仍能維持工作10s以上，確保耗能過程徹底完成。自動切除整套裝置，且不會對試驗設備和人身造成傷害，變頻電源內部的電子元件不會損壞擊穿。
連線錯誤保護——當試驗線聯接有誤或斷線時有保護。(如變頻控制電源、勵磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器等連線線)。
過熱保護——功率器件溫度≥80℃時保護
緊急制動保護——敲擊變頻控制電源面板上的緊急停機按鈕即可緊急切斷輸出。
主要技術參數(以GDBPXZ-10kV為例)
系統參數（240KVA/240KV）
5.1.1適用海拔高度：≤1000m
5.1.2適用環境溫度：－20℃～＋45℃
5.1.3適用相對濕度：≤90%（裝置表面不結霜）
5.1.4現場風力：≤5級
5.1.5輸入電壓：380V±10%或單相220V±10%，50Hz±2%
5.1.6最大試驗容量：60kVA
5.1.7最大試驗電壓：並聯40kV，2節串聯80KV，4節串聯160KV
5.1.8高壓測量精度：1％；高壓穩定度：±1％
5.1.9高壓分辨力：0.01kV
5.1.10試驗電壓波形：正弦波，波形畸變率≤1.0％
5.1.11試驗頻率範圍：30～300Hz
5.1.12工作制：額定容量下，60minON/30minOFF3×
變頻電源（GDXZ-10KW）
變頻控制電源包括控制、調頻、調壓、顯示四個部分，系統程式包括設定、試驗、測量、保護四個模組，70%進口元器件和功率模組確保產品質量，全自動綜合保護措施確保儀器試品和操作人員三方安全，人性化工程設計確保電力試驗操作可靠、輕鬆、便捷。
5.2.1輸入電壓：380V±10%或單相220V±10%，50Hz±2%
5.2.2輸出電壓：0～450V
5.2.3輸出功率：10kW
5.2.4輸出電流：0～24A
5.2.5輸出頻率：20～400Hz
5.2.6頻率分辨力：0.01Hz
5.2.7冷卻方式：AF強迫風冷
5.2.8溫升：額定功率下連續運行，≤55K
5.2.9噪聲：≤45dB
5.2.10外型尺寸：520mm×400mm×280mm
5.2.11重量：約25kg
勵磁變壓器（LCB-10kVA）
勵磁變壓器將調頻控制電源的輸出電壓升到合適的試驗電壓，滿足電抗器及容性負載在最低品質因素下能達到試驗電壓的要求。勵磁變壓器高壓繞組設計成多組抽頭，輸出電壓可根據迴路Q值的大小來選用。
5.3.1額定容量：10kVA
5.3.2輸入電壓/電流：450V/24A
5.3.3輸出電壓/電流：1.0kV/2.0kV/2.5kV
5.3.4工作頻率：30～300Hz
5.3.5絕緣水平：1.1UN/1min，UN為額定電壓
5.3.6溫升：額定容量下運行，≤65K/60min
5.3.7噪聲：≤50dB
5.3.8外型尺寸：560mm×400mm×380mm
5.3.9重量：約60kg
諧振電抗器（DKQ-60/40）
諧振電抗器是LC諧振迴路的重要部件，當諧振頻率f0=1/(2π√LCX)，電抗器L與被試品CX發生諧振產生高壓，電抗器的性能直接影響到系統Q值的大小。
5.4.1額定電壓：40kV
5.4.2額定電流：1.5A
5.4.3額定頻率：60Hz
5.4.4工作頻率：30～300Hz
5.4.5額定容量：60Kvar
5.4.6電感量：80H
5.4.7絕緣水平：1.1UN/1min，UN為額定電壓
5.4.8溫升：額定容量下運行，60min，≤65K/60min
5.4.9噪聲：≤50dB
5.4.10外形尺寸：Φ270mm×260mm
5.4.11重量：約40kg
電容分壓器（FYQ-130/1）
電容分壓器用於測量系統電壓；
採用容抗大損耗小穩定性好的優質電容進行分壓。
5.5.1額定電壓：130kV
5.5.2電容量：1nF
5.5.3絕緣水平：1.2UN/1min，UN為額定電壓
5.5.4重量：約12kg
接線方式及典型案例
6.1接線方式
電抗器並聯方式接線示意圖
電抗器串聯方式接線示意圖
6.2典型案例配置
6.2.110KV電纜，截面300mm2長度4.5km以內，試驗電壓21.75kV
| 試品 | 8.7kV/300mm2電纜(電容0.37μF/km) |
| 配置及參數 | 4.0km |
| 電抗器組合 | 4節並聯（單節節電抗器試驗能力1125m） |
| 勵磁變繞組接法 | 初級輸入，次級2組並輸出1000V/10A |
| 分壓器配置 | 1節 |
| 諧振頻率範圍/Hz | 300－30 |
| 試驗電壓/kV | ≤21.75 |
| 試驗電流/A | ≤6 |
6.2.235KV電纜，截面300mm2長度1.5km以內，試驗電壓52kV
| 試品 | 35kV/300mm2電纜(電容0.19μF/km) |
| 配置及參數 | 1.5km |
| 電抗器組合 | 2串2並（2節電抗器串聯試驗能1500m） |
| 勵磁變繞組接法 | 初級輸入，次級2組串輸出 |
| 分壓器配置 | 1節 |
| 諧振頻率範圍/Hz | 300－30HZ |
| 試驗電壓/kV | ≤52KV |
| 試驗電流/A | ≤3.0A |
