XB-L調感型諧振裝置
一、 概述
XB-L調感型諧振裝置各種大型電力變壓器、電力電纜、汽輪及水輪發電機及其它容性設備的交流耐壓試驗都必須嚴格按試驗規程定期進行。在工頻條件下，由于被試品電容量較大，或者試驗電壓要求較高，對試驗裝置的電源容量相應的也有較高的要求，傳統的工頻耐壓裝置往往單件體積大，重量重，不便于現場搬運，而且不便于任意組合，靈活性較差。目前，比較流行的手段是采用諧振的方法進行耐壓試驗。
本XB-L調感型諧振裝置是針對電力變壓器、電力電纜、汽輪及水輪發電機的交流耐壓試驗需要而設計的。本諧振試驗裝置采用調整頻率的方式來完成諧振，可方便、準確的找到諧振點。系統的品質因數可以達到20～80，系統輕巧簡便，可任意組合。本諧振試驗裝置采用了多重保護措施，使得試驗方便、**可靠。諧振回路固有的濾波效應使得系統輸出的試驗電壓波形完全滿足試驗規程的要求。
XB-L調感型諧振裝置采用多級疊加的方式，多臺電抗器可并聯、串聯使用，分壓器既用來測量試驗電壓，也可以作為小電容量試品的補償電容，使得諧振頻率可以在30～300Hz范圍內完成多種電力設備的交流耐壓試驗。
我公司的諧振電抗器，有可調和固定兩種形式，在對一些特定的產品試驗時（例如發電機），適當調節電抗器的電感量，使其在50Hz的條件下，基本上滿足諧振條件，再適當調整頻率，可以在50Hz±10%頻率范圍內達到理想的諧振條件，保證了設備具有多種用途，真正做到了一機多用。
因此，本裝置具備單件體積小、重量輕、任意組合、便于現場搬運。因此，它是現場各種高壓設備交流耐壓試驗的*理想選擇。
二、工作原理
XB-L調感型諧振裝置的工作原理接線如圖１所示，交流380V工頻電源，經調頻控制單元輸出頻率、幅值可調的調頻電源，送入勵磁變壓器，升壓至0～10kV，經諧振電抗器L和被試品CX，構成高壓諧振主電路，當頻率滿足諧振條件（ωL=1/ωC）時，電路即達到諧振狀態。此時裝置能在較小的勵磁電壓Ue下，在被試品CX上產生幾十倍于Ue的電壓UX。回路諧振后，輸出的電壓波形為純正弦波，系統的頻率取決于回路的L-C參數。其中電抗器的電抗值在大多數情況下是固定的，可以根據被試品的電容量大小來調節試驗頻率的高低，從而滿足與被試品的準確匹配，使得系統達到*佳的諧振狀態。
圖 １
三、產品優點
1. 所需電源容量大大減小。XB-L調感型諧振裝置是利用諧振電抗器和被試品電容產生諧振，從而得到所需高電壓和大電流的，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倍（Q為品質因素）。
2. 設備的重量和體積大大減小。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小，一般為普通試驗裝置的1/5～1/10。
3. 改善輸出電壓波形。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，有效地防止了諧波峰值引起的對被試品的誤擊穿。
4. 防止大的短路電流**故障點。在諧振狀態，當被試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧（電容量變化，不滿足諧振條件），回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而采用并聯諧振或者傳統試驗變壓器的方式進行交流耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數百倍。所以，串聯諧振能有效地找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流**故障點的憂患。
5. 不會出現任何恢復過電壓。被試品發生擊穿閃絡時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧立刻熄滅，裝置的保護回路動作，切斷輸出。
四、技術指標
1、總體技術規范
l 輸出試驗電壓： 0～1000kV 交流有效值
l 輸出試驗電流： 1～10A 交流有效值
l 輸出頻率： 30～300Hz
l 諧振電壓波形： 正弦波，波形畸變率：<1%
l 被試品種類： 各種電力變壓器、電力電纜、發電機、GIS等設備。
l 工作制： 滿功率輸出下，連續工作時間30分鐘
l 品質因數： 20～80，視不同的負載條件而不同
l 輸入工作電源： 三相380V，50Hz.
l 環境溫度： 0℃～+40℃
l 相對濕度： <95%RH，無凝露
l 海拔高度： 2000m以下
整套試驗設備可根據被試品電容量的不同，確定由單個或多個諧振電抗器串、并聯使用。
2、主要部件的技術規范
（1）變頻控制單元
l 輸入工作電源： 380V、 50Hz，電流5～250A
l 輸出電壓和電流：0～400V，電流5～250A
l 輸出頻率： 30～300Hz，
l 頻率調節細度：0.1Hz
l *大輸出功率：5～100kVA
（2）勵磁變壓器
l 輸入工作電源：400V 電流5～250A
l 輸出電壓和電流：0～10kV，電流1～10A
l 額定容量：5～100kVA
（3）諧振電抗器：（每臺諧振器的技術規范）
l 單臺電抗器額定工作電壓：20kV、40kV、60kV（有效值）
l 單臺額定工作電流：1～10A（有效值）
（4）電容分壓器
l 工作方式： 純電容式
l 額定電壓： 20kV、60kV、100kV、200kV、500kV、1000kV有效值
l 工作頻率： 30～300Hz
l 測量誤差： <1%
l 電容： 1000pF±5%
l 分壓器低壓臂電壓： 100V
五、操作面板說明
圖 2
l 電源開關：負責計算機部分的電源供給。
l 電源指示：總電源上電指示，空氣開關合上時點亮。
l 故障復位：負載失諧、變頻源過熱以及其它保護動作后的故障復位。
l 緊急停止：發生緊急情況的應急中斷按鍵。
l 分壓器接口：用于接入分壓器低壓臂，*大電壓100V，輸入阻抗10M。
l 接地端子：用于系統**接地。
l 液晶顯示器：用于系統各參數、波形、菜單等的顯示。
六、 試驗接線布置
1、現場試驗接線布置
現場試驗接線布置原理示意圖如圖1所示。
按照箱體上的標識分別接好電源輸入線纜、變頻輸出線纜、地線、高壓采集線纜，變頻輸出線纜的另一端接勵磁變壓器的輸入端（0～400V）, 高壓采集線纜的另一端接分壓器、地線要可靠接地。
勵磁變壓器有0～400V電源輸入端，不分極性，箱體接地端和高壓尾端要可靠接地。
電抗器的低端（下端）的端子接勵磁變壓器的高壓輸出端，**（上端）的端子接下一臺電抗器的下端，串聯連接，上端有銅連接頭的電抗器為*上端，連接均壓球。
試品和分壓器的尾端要可靠接地。分壓器**接試品**，即試品**、分壓器**和電抗器**要并接到一塊。所有的連線要可靠并要盡量的短。高壓連接線要考慮和周圍的絕緣距離。分壓器一定要接入系統并保證接觸良好，否則，系統將沒有高壓端的電壓顯示、失去保護功能。
2、布置試驗接地線的注意事項
由于被試品的電容量較大，試驗電壓較高，若在試驗時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，在接地線布置方面還應注意采取下列保護措施：
l 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，減少試驗接地線的長度，即減少接地線的電感量。
l 采用一點接地式試驗接地線組。特別注意試驗接地線應盡可能的短，不要任意延長接地線長度。
l 試驗時操作人員除接觸操作按鍵、旋鈕外，不要觸及控制箱金屬外殼，否則在高壓側擊穿或放電時，可能有輕微的刺痛感。有條件時，建議操作人員站在橡膠絕緣墊上工作。
七、操作說明
（一）準備工作
1. 布置試驗設備，檢查設備的完好性，確認聯接被試品的導線有無破損、斷路和短路等現象。接線及檢查的過程中確認空氣開關處于斷開的狀態。
2. 按圖1所示聯接各部件，各接地點應一點接地。
3. 連接三相電源線到系統電源輸入接線柱，在確認接線無誤的情況下打開空氣開關，打開面板電源開關。
（二）基本操作
開機后，液晶的顯示界面如圖3所示。
點擊“設置”， 液晶的顯示界面如圖4所示。
圖4
1. 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。
2. 輸出電壓：設置調諧時輸出電壓的初此值。
3. 試驗電壓：設置試驗電壓的*高值。
4. 報警電壓：設置試驗電壓的極限值，電壓超過時自動終止試驗。
5. 報警電流：設置輸出電流的*高值。
6. 運行時間：設置試驗電壓的加壓時間
7. 電壓比：用于設置分壓器的分壓比。
8. 確認：設置值以及移動需要設置的位置。
9. 1～0：數字鍵，選擇需要設置的數值。
10. 020.00位置：按數字時顯示需要值。
11. 退格：改變設置位數。
12. 返回：設置完成后返回到圖3界面。
（三）試驗操作
1、自動試驗：
各項設置完成，選擇自動，進入圖5界面，點擊“啟動”，則自動進行調頻、升壓、計時、降壓、切斷輸出。
圖 5
界面依次如下：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，均有相關界面顯示。
2、手動/半自動試驗：
各項設置完成，選擇手動，進入圖6界面，點擊“啟動”，則可以進行手動/自動調頻、手動升降壓。
圖6
半自動試驗：點擊“調諧”，則自動調諧，調諧完成后點擊電壓“加、減”手動升壓。
手動試驗：點擊頻率“加、減”，則手動調諧，調諧完成后點擊電壓“加、減”手動升壓。
另注手動試驗操作方法；當調諧完成后，點擊電壓“加”電壓升到20%電壓值，點擊頻率“加、減”，點擊時不要讓手指長時間停留；頻率變化在0.1～0.2HZ，監視高壓電壓顯示值是否增大；保持高壓電壓增大到*大值時頻率變化；同時配合點擊電壓“加”梯形升電壓，點擊頻率“加、減” 變化讓高電壓達到試驗電壓。試驗電流作參考值監視，人工自行計時。
八、注意事項
l 本試驗設備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，并經反復操作訓練。
l 操作人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試驗的**作業規程。
l 為了保證試驗的**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。
l 各聯接線不能接錯，否則可導致試驗裝置損壞
l 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**。
l 不能啟動的可能性：
急停、故障保護、失諧保護后，沒有按“故障復位”；
l 不能進行自動調諧進程，是因為“前端電壓”的值在10V到 50V的范圍外。
l 找不到調諧點（“幅值－頻率”曲線沒有明顯的峰值），可能是電感匹配不合適，也有可能分壓器沒有信號進入系統測試接口。
九、系統成套性
l 變頻控制箱（臺） 1臺
l 勵磁變壓器 1臺
l 諧振電抗器 若干
l 電容分壓器 1臺
l 電源電纜 1根
l 變頻器輸出電纜 1根
l 分壓器測量電纜 1根
l 諧振電抗器引線 1組
l 使用說明書 1份
l 試驗報告 1份
其它附件，因不同的訂貨要求配置，以出廠設備配置清單為準。