变频串联谐振测试系统介绍

变频串联谐振测试系统是一种基于串联谐振原理设计的高压电气设备绝缘性能检测装置，广泛应用于电力、冶金、石油、化工等行业，适用于大容量、高电压电容性试品的交流耐压试验，如高压交联电缆、发电机、GIS（气体绝缘开关设备）、变压器等设备的绝缘性能检测。

1、系统组成

变频串联谐振测试系统主要由以下核心部件构成：

① 变频电源

将工频电源（220V/380V，50Hz）转换为频率可调的正弦波输出（范围通常为20-300Hz），同时集成操作、保护、控制、监测功能于一体。

采用进口功率元件或智能功率模块（IPM），确保电压和频率输出的稳定性。

② 励磁变压器

将变频电源输出的电压升压至试验所需水平，同时隔离高压与低压部分，保障操作安全。

③ 高压电抗器

与被试品电容构成串联谐振回路，通过调节频率使回路达到谐振状态，生成高电压。

④ 电容分压器

并联在被试品上，用于测量谐振电压，并提供过压保护信号。

2、工作原理

系统基于LC串联谐振原理，通过调节变频电源的输出频率，使回路电感（L）与被试品电容（C）满足谐振条件：f= 1/2π LC

当试验频率等于谐振频率时，回路发生谐振，此时被试品上的电压为励磁变高压端输出电压的Q倍（Q为系统品质因数，通常为几十到一百以上）。通过谐振效应，变频电源仅需输出较小电压即可在被试品上产生高试验电压，显著降低对电源容量的要求。

3、技术特点

① 体积小、重量轻

设备重量和体积仅为传统工频耐压装置的1/10-1/30，便于现场搬运和灵活配置。

② 自动调谐功能强大

系统支持从30Hz到300Hz的自动扫频，显示扫频曲线，用户可直观观察调谐过程。

扫频完成后，系统在谐振频点±5Hz范围内以0.01Hz分辨率进行细扫，精确锁定谐振频率。

③ 多种试验模式

支持“自动调谐+手动调压”“自动调谐+自动调压”“手动调谐+手动调压”等模式。

推荐使用“自动调谐+手动调压”模式，兼顾效率与安全性。

④ 人机交互友好

全触摸屏操作，试验参数设置、控制、结果等同屏显示，具备自动计时及操作提示功能。

支持试验数据保存和查询，可存储多达200次测试记录。

⑤ 保护功能完善

零位保护（电压输出控制旋钮不在零位时禁止启动）、过压保护、过流保护、闪络保护等。

动作响应时间最快达1微秒，确保试验安全。

4、应用场景

① 高压交联电缆

适用于6kV-500kV电压等级电缆的交流耐压试验。

② 发电机

支持600MW及以下发电机的工频耐压试验。

③ GIS和SF6开关

适用于110kV-500kV GIS设备及SF6开关的交流耐压试验。

④ 变压器及电动机

用于110kV及以下变压器、电动机的工频耐压试验。

⑤ 其他电力设备

包括母线、套管、互感器等电容性试品的绝缘性能检测。

5、优势总结

KSTVF-A系列变频串联谐振试验成套装置适用于变压器、断路器、开关、GIS系统、电缆、套管、绝缘子等设备的交流耐压试验。具备高压过压保护、低压过流保护，以及失谐保护、零位、闪络保护、紧急停机、欠压保护等多重保护功能。既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求，又可满足低电压、大电流的设备试验条件要求，具有较宽的适用范围。

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