目 錄
第一章：諧振試驗裝置概述...4
第二章：裝置部件介紹...7
第三章：操作說明...11
第四章：注意事項...17
第五章：相關資料...19
第一章：諧振試驗裝置概述
1.1產品概述
目前在國際和國內已有越來越多的XLPE 交聯聚乙烯絕緣的電力電纜替代原有的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯電纜投運前的試驗手段上由於被試容量大和試驗裝置的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究觀點認為XLPE 結構具有儲存積累單極性殘餘電荷的能力，當在直流試驗後，如不能有效的釋放掉直流殘餘電荷，投運後在直流殘餘電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發生擊穿。國內一些研究機構認為，交聯聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由於空間電荷效應，絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工作電場強度高達11倍。交聯聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發生擊穿，也會引起絕緣的嚴重損傷。其次，由於施加的直流電壓場強分佈與執行的交流電壓場強分佈不同。直流試驗也不能真實模擬執行狀態下電纜承受的過電壓，並有效的發現電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此，使用非直流的方法對交聯電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。同時，各種大型變壓器的交流耐壓試驗，火力及水力發電機的交流耐壓實驗也定期進行。這些裝置的試驗要求的試驗裝置容量大，通常情況下采用諧振的辦法進行試驗，但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進行。等效工頻條件一般採用45-65Hz 的頻率範圍，但很多試驗單位要求50Hz試驗電源對這類裝置進行交流耐壓試驗。
鼎升電力系列串聯變頻自動諧振試驗裝置主要用於10kV、35kV、110kV的交聯橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV 組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是採用可調節（30--300Hz）串聯諧振試驗裝置與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。由於電纜的電容量較大，採用傳統的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、且大電流的工作電源現場不易取得，因此一般都採用串聯諧振交流耐壓試驗裝置。其輸入電源的容量能顯著降低，重量減輕，便於使用和運輸。初期多采用調感式串聯諧振裝置（50Hz），但存在自動化程度差、噪音大等缺點。因此現在大多采用變頻諧振，可以得到更高的品質因數（Q 值），並具有自動調諧、多重保護、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優點。
1.2串聯諧振電源在電力系統應用中的優點
1．所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
2．裝置的重量和體積大大減少。串聯諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/5-1/10。
3．改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
4．防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯諧振狀態，當試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧，迴路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而並聯諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流，擊穿電流相差數百倍。所以，串聯諧振能有效的找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。
5．不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃落電壓前斷開電源，這種電壓的恢復過程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。
1.3產品主要特點說明
1.調頻及功率元件使用最先進的日本進口的優質元器件；
2.充分利用公司現有資源，完全獨立自主開發和設計及生產該裝置的所有組成部分：變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器、電容補償器和高精度電容分壓器；
3.具備全自動（自動調諧、自動升壓）、全手動（手動調諧、手動升壓）以及半自動（自動調諧、手動升壓及手動調諧、自動升壓）的多種功能，可任意切換使用；
4.具備試驗電壓、加壓時間、報警電流整定、報警電壓整定、頻率範圍、起始電壓的設定；
5.具備放電保護功能，在試品發生閃絡時，或其他原因造成的諧振迴路突然失諧，變頻控制電源立即自動快速切斷輸出，並顯示保護型別和閃落電壓值；
6.測量顯示輸出電壓、輸出頻率及加壓時間、保護動作型別等相關資訊，在試驗完成時電壓自動下降到零位；
7.大液晶全中文介面平臺技術，全觸控式螢幕操作,資料儲存.
8.技術特點要點歸納：
8.1先進的數字、功率技術：功率器件採用國外最新推出的集驅動、保護和功率變換為一體的智慧功率模組（IPM），極大的提高了整機的可靠性，減少了體積和重量。
8.2完備的保護功能：
過電壓保護：保護值可設定，動作時間小於1毫秒；
雙重過電流過熱保護：大功率器件自身保護和軟體保護相結合，動作時間小於10 微秒；
閃絡保護：動作時間小於1 毫秒，並可記錄下閃絡電壓值；
零位保護：零電壓啟動。
8.3獨特的四種工作模式：
手動試驗：手動尋找諧振點並手動升壓到所需電壓，按鍵後自動計時；
自動試驗：根據設定自動尋找諧振點後自動升到設定電壓後自動計時；
自動調諧手動升壓：根據設定自動尋找諧振點後，需手動升電壓到所需的電壓值，按“自動計時”鍵後自動計時；
手動調諧自動升壓：手動尋找諧振點，根據設定自動升壓後自動計時。
8.4友好的人機介面：
專用的DSP 顯示平臺，大容量的資料儲存器，大螢幕LCD 顯示；
豐富的幫助應用資訊，幫助你現場分析試驗發生保護動作時可能出現的問題；
可儲存200 次測試資料;
具有調頻時顯示頻率－電壓波形曲線，直觀的觀察到是否尋找到諧振點；
掃頻範圍可以在規定範圍內任意設定，掃頻方向可以向上向下任意選擇，方便使用者操作；
對於那些需要在50Hz 條件進行試驗的試品（比如發電機），我們採用了調頻調感技術，我們的電抗器電感值可以根據試驗需要進行適當調節，壓緊裝置可以保證降低在通電時電抗器的噪音；
8.5獨特的結構設計：調頻電源控制箱的接入和輸出採用插接和螺絲連線兩種方式，安全、方便、可靠、美觀精緻；
電抗器採用獨特的環氧澆注工藝，防潮防顛震；
整體色彩和外型由專業的設計公司專門設計，美觀大方。
第二章：裝置部件介紹
2.1變頻電源
380V的市電。
2.1.1操作面板說明
圖1
1.電源開關：負責計算機部分的電源供給。
2.電源指示：總電源上電指示，空氣開關合上時點亮。
3.復位：負載失諧、變頻源過熱以及其它保護動作後的故障復位。
4.停止：發生緊急情況的應急中斷按鍵。
5.訊號：用於接入分壓器低壓臂，最大電壓100V，輸入阻抗10M。
6.接地：用於系統安全接地。
7.液晶顯示器：用於系統各引數、波形、選單等的顯示。
8.輸入：電源接入。10KW以下通過中間變壓器接入，10KW以上直接在380V電源電源的兩根火線上接入。
9.輸出：調頻電源輸出至勵磁變壓器輸入。
10.大容量控制檯的輸入輸出的接線柱在箱體背面的下部分
2.1.2接通電源：
操作箱在上電後啟動“電源開關”,“電源指示”燈亮，液晶點亮顯示。
注意：儀器兩側開孔處的風扇在執行則表示表示儀器內部功率器件正常工作。否則表示儀器內部過熱或上次試驗時沒有復位。此時應該切斷電源，將儀器置於通風處靜置1小時左右，待內部適當降低溫度後再啟動電源。
當風扇經常性的不啟動時，建議立即與廠家聯絡。
當裝置出現不可恢復性故障時，請不要自行拆卸儀器。
2.2.1觸控式螢幕顯示器：
調頻電源的控制螢幕為全觸控式螢幕，你只需要在螢幕上要操作的位置輕輕點選，即可以進行操作。
2.2.2開機後，液晶的顯示介面如圖2所示。
圖2
1.自動、手動：選擇試驗模式；
2.設定：各種試驗引數的設定；
3.資料：檢視和輸出試驗記錄；
4.時間：設定試驗時間；
2.2.3試驗引數設定：在每次試驗前必須正確設定當次試驗是的各種引數！
點選“設定”後，液晶的顯示介面如圖3。
圖3
l試驗頻率：選擇自動調諧時的頻率區間，自動調諧時在此區間內掃頻。 1.下限頻率最高為100HZ，上限頻率最低為150HZ。
2.當第一次試驗時建議採用30HZ～300HZ進行掃描。
3.當已經知道大概頻率範圍時，可以選定在適當的頻率段掃描，以減少試驗時間。
l輸出電壓：設定調諧時輸出電壓的初此值。
1.對Q值較低的試品如發電機、電動機，初此值設定為30～40V；
2.對Q值較高的試品如電力電纜、變壓器、GIS等，初此值設定為10～15V。
l試驗電壓：設定試驗電壓的最高值。
我們的電壓跟蹤系統具備自動校核較大電壓波動的功能，但電網電壓的波動幅度較小，由此而引起的高壓電壓的波動也在儀器的捕捉範圍內，因此，我們強烈建議你在設定試驗電壓時，將“試驗電壓”的數值設定為比要施加的試驗電壓低5％Ue。
l報警電壓：設定試驗電壓的極限值，電壓超過時自動終止試驗。
一般比試驗電壓高10%。
l報警電流：設定輸出電流的最高值。
在不知道實際試驗電流的情況下，一般將其設定成裝置額定電流的2/3。
l執行時間：設定試驗電壓的加壓時間。
00:01指試驗時間為1分鐘，其餘的依此類推。
l電壓比：用於設定分壓器的分壓比。
一般在出廠時已經設定完畢，現場試驗時不能調整，以免計量的電壓不對。
之所以在介面上儲存此項，是用於在一定的時候效驗分壓器。
l確認：移動需要設定的位置。
當設定完某一引數後，點選“設定”自動儲存該引數並進入下以設定項。
l1～0：數字鍵：選擇需要設定的數值。
l020.00位置：按數字時顯示需要值。
l退格：改變設定位數。
l返回：設定完成後返回到圖2介面。
點選“返回”後，儲存所有設定了的引數，進入到試驗介面。
注意：因為你是第一次使用我們的裝置，建議在進行試驗操作前仔細檢查你的當次設定是否符合試驗要求。具體做法就是在試驗前你再次點選“設定”，進入圖3介面，依次檢查每一項引數，確認與試驗要求符合後再點選“返回”進入待試驗的圖2介面。
2.2電抗器：
2.3勵磁變壓器：
1. A1、A2等高壓端的電壓值是根據使用者試品物件特殊設計的，不能接錯。
2.一般在對試驗電壓低、電流大的試品試驗時接較低電壓端，反之接較高電壓端。
3.用於發電機、電動機耐壓的諧振裝置的勵磁變壓器的輸出電壓較高，在使用時請儘可能將連線線與其他物體隔離。
4.勵磁變壓器的接地端是保證隔離效果和安全的重要埠，必須可靠接地。
2.4電容分壓器：
1.我們提供的電容分壓器是保證在不帶任何試品的情況下，可以自升壓的必備件，主要用於檢查裝置和效驗分壓器。
2.電容分壓器的額定電容量通常與所有電抗器串聯時的電抗值匹配，所以在沒有特殊說明的情況下，對裝置自升壓時請將所有電抗器串聯連線。
第三章：操作說明
3.1電纜試驗操作：
3.1.1現場接線示意圖：
3.1.2勵磁變壓器接線注意事項：
1.用於10KV電纜的耐壓裝置，勵磁變壓器一般接低端；
2.用於10KV和35KV電纜的耐壓裝置，10KV電纜耐壓勵磁變壓器接低端，35KV電纜耐壓勵磁變壓器接較高階；
3.用於10KV 、35KV和110KV電纜的耐壓裝置：10KV、35KV電纜耐壓勵磁變壓器接低端，110KV電纜耐壓勵磁變壓器接高階；
3.1.3電抗器及電容分壓器接線注意事項：
對於短電纜，無論電壓高低，一般將至少兩節電抗器串聯，以確保迴路可以諧振。
3.2電機耐壓試驗操作:
3.2.1現場接線示意圖:
3.2.2勵磁變壓器接線注意事項:
1.用於電機的耐壓裝置，勵磁變壓器一般接低端；
2.用於電機和電纜的耐壓裝置，電纜耐壓勵磁變壓器接低端，電機耐壓勵磁變壓器接高階；
3.通常情況下，用於電機耐壓的諧振裝置相容較低電壓的電纜。
3.2 GIS、開關及變壓器試驗操作：
3.2.1現場接線示意圖：
3.2.2勵磁變壓器接線注意事項:
1.用於開關、GIS、變壓器的耐壓裝置，勵磁變壓器的輸出電壓一般較高；
2.用於開關、GIS的耐壓裝置，勵磁變壓器接高階，變壓器耐壓勵磁變壓器接低端；
3.通常情況下，改種型號的諧振裝置相容較較短長度的電纜，勵磁變壓器接低端。
3.2.3電抗器接線注意事項:
1.用於開關及較低電容量的試品交流耐壓試驗時，需要將所有電抗器串聯在高壓回路中，可以確保諧振。
2.用於開關、GIS、變壓器的耐壓時，需要將電抗器串聯連線，電抗器串聯只數按照實際的試驗電壓確定。
3.3通用操作步驟:
正確按照接線示意圖及相關要求連線試驗迴路，在現場設定試驗警示標記，正確設定各項試驗引數。
1.自動試驗:
進入圖2介面，點選“自動”，進入下圖4介面，點選“啟動”， “確認”，則自動進行調諧、升壓、計時、降壓。
圖5
介面依次如下：調諧
升壓：
計時：
降壓：
試驗完成：
在試驗過程中出現保護動作時，均有相關介面顯示。
2.手動/半自動試驗：
進入圖2介面，點選“手動”，進入下圖4介面，點選“啟動”， “確認”，，則可以進行手動/自動調頻、手動升降壓。
圖6
半自動試驗：點選“調諧”，則自動調諧，調諧完成後點選電壓“加、減”手動升壓。
手動試驗：點選頻率“加、減”，則手動調諧，調諧完成後點選電壓“加、減”手動升壓。
3.4.資料查詢及輸出試驗結果
進入圖2介面，點選“資料”，進入資料介面，點選“上頁”，“下頁”，可以調閱歷次試驗記錄，在使用者要求時，可以升級為帶USB介面的，插入U盤，點選“儲存”即可以把當頁試驗記錄輸入到U盤儲存。
第四章：注意事項
4.1通用注意事項：
1.本試驗裝置應由高壓試驗專業人員使用，使用前應仔細閱讀使用說明書，並經反覆操作訓練。
2.操作人員應不少於2人。使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試驗的安全作業規程。
3.為了保證試驗的安全正確，除必須熟悉本產品說明書外，還必須嚴格按國家有關標準和規程進行試驗操作。
4.各聯接線不能接錯，否則可導致試驗裝置損壞
5.本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地，注意操作安全。
4.2常見故障原因及排除：
1.風扇不能啟動：
急停、故障保護、失諧保護後，沒有按“故障復位”；
內部溫度過高，功率元件熱保護；
排除方法：關斷儀器電源，將儀器靜置30分鐘左右，重新開啟電源，按儀器面板上的“復位”鍵，再啟動儀器。
如果依然不能啟動風扇，請和廠家聯絡，不可拆卸儀器！
2.自動調諧不能完成，找不到諧振點：
現象：調諧曲線完全是一條直線，調諧完成後儀器提示沒有諧振點
原因：迴路接地不好，試驗迴路接線錯誤，裝置某一儀器開路
排除方法：檢查接地裝置可靠，接地連線線是否有斷開點；
檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷；
檢查每一隻電抗器的通斷；
檢查分壓器的訊號線的通斷；
檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷；
裝置自身升壓時沒有諧振點，還需要檢查補償電容器的通斷；
如果所有部件正常，依然沒有諧振點，請和廠家聯絡，不可拆卸儀器！
現象：調諧曲線是一條曲線，有較低的尖峰；
試驗時一次電壓較高，高壓卻較低，甚至在沒有升到試驗電壓時，一
次電壓已經到達額定電壓，迴路自動降壓；
原因：電抗器與試品電容量不匹配，沒有準確找到諧振點；
試品損耗較高，系統Q值太低；
勵磁變壓器高壓輸出電壓較低；
排除方法：將補償電容器並接入試驗迴路，加大回路電容量；
儘可能將多隻電抗器串聯，提高迴路電感量；
提高勵磁變壓器的輸出電壓；
乾燥處理被試品，提高被試品的絕緣強度，減少迴路的有功損耗；
如果全部處理完後，依然不能解決問題，請和廠家聯絡，不可拆卸儀器！
第五章：相關資料
5.1相關省份電纜試驗規程：
5.2諧振裝置容量選擇：
試驗電流： I=2πfCU×10-3 (A)
頻率的選擇(HZ)
1．發電機―――50HZ，取50HZ
2．變壓器―――45~65HZ，取50HZ
3．GIS、開關、母線―――30~300HZ，取45HZ
4．電力電纜：30~300HZ，取35HZ
電壓的選擇(KV)
按照規程要求，確定最高試驗電壓。
電容量的選擇(uf)
根據被試品最大電容量確定
裝置最大容量：P=UI×1.25 (KVA)