一、交流电缆耐压试验装置

应用范围是运用串联谐振的原理，利用励磁变压器激发串联谐振回路，通过调节变频控制器的输出频率，使得回路中的电抗器电感L和试品电容C发生串联谐振，谐振电压即为试品上所加电压。变频谐振试验装置广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业，适用于大容量、高电压的电容性试品的交接和预防性试验。

交流电缆耐压试验装置适用于10KV、35KV、110KV、220KV、500KV交联聚乙烯电力电缆交流耐压试验适用于66KV、110KV、220KV、500KV、GIS交流耐压试验适用于大型发电机组、电力变压器工频耐压适用于电力变压器的感应耐压试验二、主要性能指标及特点
2．1主要技术指标
（1）工作温度范围：-10~45℃
（2）工作湿度范围：≤90%（3）海拔：≤1000m（4）供电电源电压：380V±10%、三相或220V±10%、单相（10KW及以下） 50/60Hz（5）供电电源容量：0-300KW
（6）额定输出电压：0-1000KV
（7）额定输出容量：0-35MVA
（8）工作频率范围：30-300Hz（亦可根据用户要求放宽频率范围）
（9）频率调节分辨率：0.02Hz； 不稳定度≤0.05%（10）噪音：≤60dB
（11）交流电缆耐压试验装置系统测量精度：1级（12）输出波形：正弦波，波形畸变率≤1%（13）电抗器Q值：30-120（14）系统具有IGBT、过电压、过电流、试品闪络等全自动保护

2．2主要特点
2．2．1体积小、重量轻，适合于现场使用变频控制器集调压、调频、控制及保护功能为一体，省去了笨重的调压器，而且操作方便、读数直观。由于系统Q值较高（30-120），有效地解决了由于电源容量的不足对现场试验的制约。当电压等级较高时，电抗器采用多级或叠积式结构，便于运用输及现场安装。

2．2．2安装可靠性高变频装置采用*的设计思想、高品质的IGBT及驱动回路使输出波形失真度小，频率输出稳定性好，具有良好的IGBT、过电流、过电压（保护值可根据需要人为整定）以及放电保护功能，可保护设备及人身的安全；当试品放电或击穿时，由于谐振条件被破坏，短路电流小，只有试品试验电流的1/Q，避免了因击穿对试品造成的损坏。
2．2．3电缆交流耐压试验装置试验的等效性好采用接近工频（30HZ-300HZ）的交流电压作为试验电源，无论是在等效性和*性上都与50HZ/60HA的工频电源非常接近，保证了试验结果的可靠性和真实性。
三、交流电缆耐压试验装置工作原理及系统配置3．1工作原理 VF T1 L1 L2 输入：380V， C1 Cx三相或220V、单相（10KW C2 及以下） 峰值测量图一、变频串联谐振试验成套装置原理简图VF：变频控制器 T1：励磁变压器L1、L2：高压电抗器 C1、C2：高压分压器高、低压臂Cx：试品高压电抗器L1、L2可并、可串接使用，以保证回路在适当的频率下谐振。通过变频控制器VF提供电源，试验电压由励磁变压器T1经过初步升压后，使高电压加在高压电抗器L和试品Cx上，通过改变变频控器的输出频率，使回路处于串联谐振状态；调节变频电源的输出电压幅度值，使试品上的高压达到合适的电压值。回路的谐振频率取决于与被试品串联的电抗器的电感L和试品的电容Cx，谐振频率f=1/（2π√LCx ）。3．2电缆耐压试验装置系统配置3．2．1变频控制器变频控制器从结构上分为两大类：20kW及以上为控制台式，20kW以下为便携箱式；它是由控制器和滤波器组成。在系统中变频控制器的主要作用是把幅值和频率固定的工频380V或220V的正弦交流电转变成为幅值和频率可调的正弦波，并为整套设备提供电源。 变频控制器具有IGBT保护、过流保护、过压保护、放电保护、进线保护等可靠的保护功能，保证试验人员和试品的安全。 
IGBT保护：当IGBT电流过大或过热时，CPU将停止工作，直到系统恢复正常。 过压保护：是指当试验电压超过人为整定的保护电压（保护电压可根据不同试验电压需要任意设定）时，控制器自动跳闸，CPU停止工作，并提示系统发生过压保护。过流保护：是当CPU检测到母线工作电流超过IGBT工作电流或IGBT温度过高时，CPU会发生过流保护信号，装置停止工作，并通过液晶屏提示系统发生过流保护。 放电保护：当试器击穿、短路或试品放电时，CPU停止工作，并切断主回路。进线保护、低通滤波器：不仅可以在稳态下使放电或击穿电流小，而且使暂态（瞬时）电流的破坏减小，从而保证设备和人身的安全。测量部分：试验人员可直接从变频控制器控制面板上读取输入电压、电流、当前工作频率、变频控制器输出电压、电流及试品上所加谐振电压信号。参数额定输入：380V、三相或220V、单相50Hz/60Hz额定输出：0~400V或0~220V频率分辨率：0.02Hz输出波形：正弦波输出频率：20-400Hz额定容量：5KW、10KW、20KW、50KW、100KW、200KW、300KW、（其中5KW、10KW可采用单相电源供电）。
3．2．2励磁变压器励磁变压器的作用是将变频电源的输出电压升到合适的试验电压，满足电抗器、负载在一不定期品质因数下试验电压的要求（励磁变压器的容量一般与变频控制器相同）。为了满足不同电压等级、不同容量试品的试验要求，励磁变压器高压绕组一般有多个抽头。
3．2．3高压电抗器高压电抗器L是谐振回路的重要部件，当电源频率等于1/（2π√LCx ）时，它与被试品Cx发生串联谐振；电抗器的性能直接影响到系统Q值的大小。
3．2．4高压分压器 高压分压器是高电压测试器件，它由高压臂C1和低压臂C2组成，测量信号从低压臂C2上引出，作为高压电测量和保护信号。
3．3决定系统配置参数的因素 系统谐振电压等级和容量取决于试品的电容量C，试验电压U试验频率f。
1）对于交联聚乙烯电缆决定系统配置的主要是：电缆的电压等级、电缆的截面积、试验电缆的长度及电缆要求的谐振频率范围。
2）交流电缆耐压试验装置对于GIS决定系统配置的因素为：GIS的电压等级、GIS的间隔数和每个间隔的电容量C，GIS允许的试验频率范围。
3）对于变压器、发电机等设备，系统的配置取决于试品的容量试验电压、试品的等效电容量C、要求的谐振频率和试品的空载损耗的大小。