串谐说明书30kw

HVFRF型自动调频串联谐振系统

使

用

说

明

书

苏州工业园区海沃科技有限公司

SUZHOU INDUSTRIAL PARK HAIWO TECHNOLOGY CO.LTD T

目录

一、应用范围

二、装置特点

三、主要技术指标

四、装置组成及参数

五、自动调频串联谐振系统接线及操作说明

六、操作方法

七、产品成套清单

八、售后服务

一、概述

HVFRF型自动调频串联谐振试验系统于2005年通过英国NQA公司ISO9001国际质量体系认证。

HVFRF型自动调频串联谐振试验系统主要适用于电力、冶金、工矿企业动力部门等用户的6kV～35kV电压等级的电缆或其它容性试品进行现场试验的成套装置。该装置由变频控制箱、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。利用电抗器和试品电容串联组成LC谐振回路，通过调节输出频率，找到谐振点，在被试品上获得较高的试验电压。它是用小容量低电压的电源获得高电压大容量的输出，是当前高压试验的一种新方法，已得到广泛的应用。

二、特点

1、选用320×240点阵LCD显示屏（带背光）分辨率高，字体清晰。在室内外强弱光线下均能一目了然。

2、试验数据可屏存，并可任意调阅。选用进口机箱和不锈钢面板，按键与面板一体，外形美观。

3、三种操作方式

⑴自动调谐手动升压

⑵手动调谐手动升压

⑶自动调谐、自动升压

自动调谐——使用最新快速跟踪法，寻找谐振频率点只需30～40S左右，调谐完成后，锁定谐振频率。无谐振点时，提示区显示“调谐失败”。手动调谐时30Hz～300Hz无谐振点，提示区显示“无谐振点”，此时自动切断升压回路。禁止继续升压，确保试品、设备、人身的安全。

升压速度采用动态跟踪控制——当高压接近已设定的试验电压时，自动调整升压速率，能有效防止电压过冲造成对试品的损伤。

机内设置试验时间定时器——当试验电压升至设定值，自动启动计时，计时到设定值的前10S时声响提示，时间到即自动降压至“零”，并切断升压回路，同时提示区显示“试验结束”。

屏幕显示菜单中内置：“6kV、10kV、35kV电压等级电力电缆的试验电压”

选择及“5min、10min、15min试验时间”选择，若选择不满足用户要求可以在“自定义”区内自行输入需要的试验电压和试验时间（1～99min）。

自动启动计时功能，自动降压并关闭高压回路。

本装置输出电压，初始合闸电压，试验电压波形等均符合GB/T16927-1997及GB1094-85的要求，具有体积小、重量轻、操作方便、高指标的特点，是一套非常理想的现场试验装置。

4、完善的保护功能

设有零位、过流、过压、过热及高压闪络等多种保护，保护功能动作时屏幕上均为中文显示；装置在额定电压、电流工作下时发生高压闪络或击穿，不会损坏整套设备，装置可正常工作；若装置接线错误，高压自动闭锁，无法升压。

⑴自动零位启动保护

⑵过压保护——设置试验电压的1.1倍保护

⑶过流保护——输出电流＞额定值1.1倍保护

⑷高压闪烁保护——在试验或升压中如有高压放电闪烁保护

⑸综合保护——当试验线联接有误或断线时保护。（如变频器、励磁变、电抗器、分压器等测量线）

⑹过热保护——功率器件温度≥80℃时保护

三、主要技术指标

●工作频率：30～300Hz

●频率分辨率：0.01Hz

●频率调节：0.1Hz～1.0Hz

●成套装置输出波形：正弦波波形畸变≤1.0%

●系统测量精度：≤1.5

●电压调节：动态调节，最小0.01%

●试验电压稳定度1.0%

●工作环境温度:-15℃—45℃湿度≤90%

●噪声：≤60dB

●海拔：≤1800m

●回路Q值：≥30

●本机具有零位保护、过流、过压、过热、闪烁和其它综合保护

四、装置组成及参数

1、HVFRF型变频电源主控制器

电源： AC三相380V±10% 50HZ 输出电压0—400V 输出电流≥75A 输出频率：25～300HZ

频率分辨率：0.01Hz

频率稳定度：优于0.01%

频率调节：0.1Hz 1.0Hz

输出波形：正弦波，波形畸变≤1.0%

系统测量精度：＜1.0

电压调节：动态调节最小0.01%

2、ZB 型励磁变压器

ZB 型励磁变压器（又称中间变，干式结构）它将变频控制箱电源的输出电压升到合适的试验电压，满足电抗器、容性负载在最低质量因素下能达到试验电压的要求。励磁变压器高压绕组设计成多个抽头，电压可根据回路Q 值的大小来选用。

额定输入：0 ～450V

输出：根据用户提供参数配置所需电压。 频率：25～300Hz

最高工作温度：95℃ 额定容量运行1 小时，线圈温升不大于60℃

3、HVDK 型高压电抗器（根据用户试品电容量决定配置参数和数量）

HVDK 型高压电抗器是谐振回路的重要部件，当谐振频率fo=1/（2π√LCx ），它与被试品Cx 发生谐振产生高压，电抗器的性能直接影响到系统Q 值的大小。

为了满足试验不同长度电缆的需要，电抗器采用多台并联和串联的灵活连接方式。通过电抗器串并联分别使用于10kV 、35kV 电缆及发电机等其它容性试品的交流耐压试验。

电抗器采用干式自冷，环氧外壳，法兰、底座均有防止涡流的措施。 电 感 量：65H 额定电压：27KV 额定电流：2.0A 工作频率：30～300Hz Q 值＞25 噪声≤50dB 最高工作温度：95℃

温升：额定负载下运行1小时后，线圈对空气的温升不大于65℃

4、HV 型分压器

HV

型电容分压器采用容抗大损耗小稳定性好的优质电容进容进行分压。

额定电压：300kV/150kV 电 容 量：1000pF/2000pF 回路测量精度：≤1.5

结构：C1：环氧筒外壳，油纸绝缘结构电容器，

C2：选用温度系数、频率系数和C1相同的材料。 电压测量通过测量电缆引至控制台测量

5、H/JF 型补偿电容器

H/JF 型补偿电容器可作为模拟负载使用。当电缆长度≤50米时，由于电容量小、与电抗器无法谐振时，可将补偿电容器并接于试品作为补偿，达到谐振。

额定电压：120kV 电容量： 15000pF+5%

五、调频串联谐振装置试验接线及操作说明

1、 试验接线图：

图一：10kV 电力电缆交流耐压试验接线图

例：当电抗器参数为：L 1=L 2=L 3=18kV/2A/42H 时，此接线方式可满足≤3公

三相AC380V

400V

里的10kV 电力电缆交流耐压试验。

图二：35kV 电力电缆交流耐压试验接线图

例：当电抗器参数为：L 1=L 2=L 3=18kV/2A/42H 时，此接线方式可满足≤1公里的35kV 电力电缆交流耐压试验。

发电机试验时，电抗器2串2并，中间用绝缘底座隔离。

关于励磁变压器抽头选择的说明：一般励磁变压器输出抽头共四挡，600V 、900V 抽头专供10kV 电缆耐压试验用；1800V 、2700V 挡位专用35kV 电缆耐压试验用。一般试验时先使用较低电压的文件位。当回路Q 值较低时，使用较低挡位升不到试验电压时，可使用较高电压文件位使试验电压升到额定电压。励磁变压器输入抽头为400V 电压。

三相AC380V

400V

图三：面板布置图

图四液晶显示区

2、面板说明

⑴电源输入插座：试验时请接对应标称的电源电压

⑵电源开关向上为接通电源，反之为关闭电源，带过流/短路保护功能

⑶绿色带灯按钮：当电源开关接通时，绿灯亮。切断高压时按此按钮

⑷红色带灯按钮：按下时高压回路接通红色灯亮，绿色灯灭。15：设定区16：提示区

17：日历18：占空比

19：主显示区

1

2

11

8

5

7

6

9、10 4 3 12、13

⑸变频电源输出插座：通过专用电缆联接励磁变压器的低压端（400V端）

⑹I

C 测量插座：通过专用电缆联接至励磁变压器（I

C

插座）

⑺高压测量插座，通过专用电缆联接至分压器（分压输出插座）

⑻“ /自动”自动调频键

⑼⑽“←/低→/高”手动调频键分别为频率低和高，点动时±0.1Hz，点停1~2秒时为±1Hz。进入菜单操作时，用于数字选择

⑾“手动/自动”手动调压与自动调压切换键

⑿⒀“↑/升↓/降”键试验电压升和降键；进入菜单操作时用于数字增/减

⒁“M”键为菜单确认键，在绿灯亮状态有效，点动选择选项和确认

⒂“设定区”选择试验电压/试验时间/工作方式/日历

⒃“提示区”，分别会提示“调谐失败”、“无谐振点”或“XX保护”动作，或“试验结束”等。

⒄“日历”显示日期、时间等

⒅“占空比”接通升压回路，红灯亮占空比显示升压调节量

⒆主显示区，显示设置的试验电压、试验时间和工作方式等

六、操作方法

（一）试验前的准备

1、接通电源开关绿灯亮

2、首先根据试品试验电压，试验时间选择适当的电压值和时间选择的方式如下

⑴点动“M/确认”键进入选择菜单主选项：“试验电压”“试验时间”“工作方式”“日历”被选中项反白，点动“↑↓”键进行选择。

⑵再点动“M/确认”键，出现下拉子选项

a、“试验电压”有五个选项，分别为：“10KV、12KV、15kV，17.4kV，52kV，54kV 和自定义”

b、“试验时间”有四个选项，分别为“5分，10分，15分和自定义”

c、“工作方式”有两个选项，“手动方式，自动方式”手动方式为开机默认

d、“日历”可选择调整“年，月，日，时，分，秒”。

3、用“↑↓”键选择所需项目

4、再按“M/确认”键，被选中项锁存并返回正常工作接口。

5、如果选项内无所需项可进入“自定义”项，再按“↑↓”键选择数字或按“←→”键选择数字。修改完毕后，按“M/确认”锁存并返回正常工作接口。

以上操作确认后，开机关机时选中项或自定义的参数不会丢失。

（二）三种操作方式：

1、自动调谐/手动升压

⑴在绿灯亮状态下，点动频率调节框内“ /自动”键。

⑵绿灯灭，红灯亮，升压回路接通“占空比”调至“5%”。

⑶频率从25Hz→300Hz调频，并寻找谐振频率fo，找到fo后锁存。

⑷按“↑/升”键，将试验电压升至设定值。

⑸试验时间定时器开始计时，当时间剩余10S时，声响提示。时间到自动降压至“零”，切断高压，红灯灭，绿灯亮，同时提示区显示：“试验结束”。

⑹如30—300Hz频率范围内，没有找到谐振频率fo时，切断升压回路，红灯灭、绿灯亮，提示区显示“调谐失败”。

⑺在红灯亮状态下，“占空比”为“0.0%”或“5%”时按“ /自动”键，操作方法同上。

⑻在红灯亮状态下，“占空比”≥“6%”将关闭自动调谐功能，此时可使用“←→”键调节频率。

⑼谐振频率fo找到后锁定。在升压过程中，可使用“←→”键调节频率点。

⑽已锁定的谐振频率fo，在操作开关电源时不会丢失。当换一相试品或下一次试验时，高压LC参数接近时，在接通电源后不需重新找谐振频率fo，可直接按“红色带灯”按钮，接通升压回路。

⑾“调谐失败”后，“↑/升”键被闭锁，无法继续升压。

⑿如果在试验前已知谐振频率fo，可点动“ /自动”键，快速调到fo附近，再按“ /自动”键，暂停调频，然后用“←→”键调到谐振频率fo再升压至试验电压值。在没有找到fo前“↑/升”键被闭锁。

2、手动调频/手动升压

⑴在绿灯亮状态，按“红色带灯”按钮接通高压回路。

⑵点动“↑/升”键，“占空比”调至“5%”。

⑶点动“←→”键调节频率，点动时±0.1Hz步距，长按≥2S时步距为0.5—

1.0Hz。

⑷在25—300Hz范围内未找到谐振频率fo，红灯灭，绿灯亮，升压回路切断，提示区显示“无谐振点”。

⑸如果找到fo，可按前述方法升压至试验电压值，进行正常试验，试验完毕自动降压至“零”，切断高压回路，红灯灭，绿灯亮，提示区显示“试验结束”。

⑹在没有找到谐振频率fo前，“↑/升”键被闭锁,无法升压。

3、自动调谐/自动升压

⑴绿灯亮状态下，点动频率调节框内“ /自动”键。

⑵绿灯灭，红灯亮，高压回路接通“占空比”调至“5%”。

⑶频率从25Hz→300Hz扫频，寻找谐振频率fo，找到后锁存。

⑷点动“↑/升”键，开始自动升压至“试验电压值”，定时器启动，试验时间

到后，自动降压至“零”，切断升压回路，红灯灭，绿灯亮。提示区提示“试验结束”。

4、保护功能

当保护功能动作时，提示区显示如下：

⑴“高压过压”——试验电压值已超过设定值的1.1倍。

⑵“高压闪烁”——试验时或升压中高压有放电闪烁。

⑶“综合保护”——变频控制柜内，调压变频部分、电压或电流超过最大值，或功率器件过热。

⑷“输出过压”“输出过流”——变频输出至励磁变的电压/电流已超过额定值的

1.2倍。（以上保护出现后，需关闭电源复位解除。）

⑸“调谐失败”“无谐振点”——因谐振回路LC参数不匹配在30—300Hz频率范

= 1/（2π√LC）的要求，或变频控制，励磁变、电抗器、分压围内，未满足f

器及高压测量系统之间联接有误和断试情况。此时高压回路闭锁，禁止再升压。（无需关闭电源开关复位）

七、交联聚乙烯电缆相关技术参数表一：

电缆导体

截面积（平方毫米）

电容量（uF/km）

YJV、YJLV

6/6kV、6/10kV

YJV、YJLV

8.7/10、8.7/15kV

YJV、YJLV

12/20kV

YJV、YJLV

21/35kV

YJV、YJLV

26/35kV

1×35 0.212 0.173 0.152

1×50 0.237 0.192 0.166 0.118 0.114 1×70 0.270 0.217 0.187 0.131 0.125 1×95 0.301 0.240 0.206 0.143 0.135 1×120 0.327 0.261 0.223 0.153 0.143 1×150 0.358 0.284 0.241 0.164 0.153 1×185 0.388 0.307 0.267 0.180 0.163 1×240 0.430 0.339 0.291 0.194 0.176 1×300 0.472 0.370 0.319 0.211 0.190 1×400 0.531 0.418 0.352 0.231 0.209 1×500 0.603 0.438 0.388 0.254 0.232 1×630 0.667 0.470 0.416 0.287 0.256

表二：

电缆导体截面积（平方毫米）

电容量（uF/km）

YJV(22)、

YJLV(22)

6/6kV、

6/10kV

YJV(22)、

YJLV(22)

8.7/10、

8.7/15kV

YJV(22)、

YJLV(22)

12/20kV

YJV(22)、

YJLV(22)

21/35kV

YJV(22)、

YJLV(22)

26/35kV

3×35 0.212 0.173 0.152

3×50 0.237 0.192 0.166 0.118 0.114 3×70 0.270 0.217 0.187 0.131 0.125 3×95 0.301 0.240 0.206 0.143 0.135 3×120 0.327 0.261 0.223 0.153 0.143 3×150 0.358 0.284 0.241 0.164 0.153 3×185 0.388 0.307 0.267 0.180 0.163 3×240 0.430 0.339 0.291 0.194 0.176

3×300 0.472 0.370 0.319 0.211 0.190 3×400 0.531 0.418 0.352 0.231 0.209 3×500 0.603 0.438 0.388 0.254 0.232 3×630 0.667 0.470 0.416 0.287 0.256 1×630 0.667 0.470 0.416 0.287 0.256

表三：

电缆导体截面积（平方毫米）

电容量（uF/km）

YJV、YJLV

64/110kV

YJV、YJLV

128/220kV

3×240 0.129

3×300 0.139

3×400 0.156 0.118

3×500 0.169 0.124

3×630 0.188 0.138

3×800 0.214 0.155

3×1000 0.231 0.172

3×1200 0.242 0.179

3×1400 0.259 0.190

3×1600 0.273 0.198

3×1800 0.284 0.207

3×2000 0.296 0.215

3×2200 0.221

3×2500 0.232

表四：

橡塑绝缘电力电缆的30-300Hz的交流耐压试验电压

电缆额定电压

U O/U

交接试验电压预防性试验电压

倍数电压值(kV) 倍数电压值(kV)

1.8/3 2 U O 3.6 1.6 U O 3 3.6/6 2 U O7.2 1.6 U O 6 6/6 2 U O12 1.6 U O10

6/10 2 U O12 1.6 U O10 8.7/10 2 U O17.4 1.6 U O14

12/20 2 U O24 1.6 U O19 21/35 2 U O42 1.6 U O34 26/35 2 U O52 1.6 U O42 64/110 1.7U O109 1.36U O87 127/220 1.4 U O178 1.15 U O146 八、产品成套清单：

HVFRF型变频电源主控器1台

ZB励磁变压器2台

HK高压电抗器8台

HV电容分压器1台

H/JF补偿电容器 1台

电源电缆1根

输出电缆1根

励磁变压器输出电缆1根

电压测量电缆1根

电流测量电缆1根

电抗器连接线1组

电抗器底座 8只

高压连接线1组

防晕导线1组

专用接地线1组

电抗器均压环1只

电容分压器均压环1只

电容分压器底座1只

使用说明书1份

出厂试验报告1份

产品检验合格证1份

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