HDSR-F265/265调频串联谐振试验设备
技术规范及配置方案
1、系统执行标准
GB50150-2006
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》《电力设备专用测试仪器通用技术条件 第6部分：高压谐振试验装置》 《试验变压器》 《电抗器》
《高压输变电设备的绝缘与配合》 《高电压测试设备通用技术条件》 《电子测量仪器安全要求》 《电工名词术语》 《外壳防护等级》 《包装贮运标志》 《高电压试验技术》
DL/T849.6-2004
JB/T91-1999
GB10229
GB/T.311-1997 DL/T846-2004 GB4793-1984
GB2900 GB4208
GB191
GB/T16927-1997
2、系统的适用范围 2.1 满足110kV主变、GIS、断路器、互感器、瓷瓶等电气设备的交流耐压试验；
试验电压：U≤265kV；加压时间：≤15min
2.2 满足500m长110kV（400mm2）交联电缆的交流耐压试验；
试验电压：U=2Uo=128kV；试验频率：30～300Hz；加压时间：60min/相 2.3 满足2km长35kV（300mm2）交联电缆的交流耐压试验；
试验电压：U＝2Uo=52kV；试验频率：30～300Hz；加压时间：60min/相 2.4 满足5km长10kV（300mm2）交联电缆的交流耐压试验。
试验电压：U＝2.5Uo=22kV；试验频率：30～300Hz；加压时间：5min/相
3、系统的基本配置 3.1 主要部件一览表 序号 1 2 设备名称 变频电源控制箱 励磁变压器 规 格 HDSR-F-Y20 F-LB15 单位 台 台 数量 1 1 备 注 20kW，30～300Hz 15kVA，45～300Hz，15min， 输出：15kV/1A 110kV电气主设备试验专用 6kVA，30～300Hz，60min， 输出：1500V/1A×4 电缆试验用；两台可并联使用 26.5kV，1A，30～300Hz， 129.3H，60min 300kV，500pF，分两节， 纯交流，精度1.0级 265kV，2000pF 3 励磁变压器 F-LB6 台 2 4 5 6 谐振电抗器 电容分压器 负载补偿电容器 F-DK26.5/1 F-CF300 F-BC265 台 台 台 10 1 1 3.2 设备附件一览表 序 号 1 2 3 4 5 6 名 称 电抗器均压罩 分压器均压罩 分压器底座 补偿电容器均压罩 电抗器绝缘底座 伸缩式防电晕高压引线管 附件箱 7 型号及规格 单 位 套 只 只 只 套 米 套 数 量 1 1 1 1 1 20 1 备注 ￠200mm 内装：放电棒、专用接地线组、电源电缆、变频输出电缆、励磁变输出线、 电抗器联接线、高压引出线和分压器信号输出线等。
4、系统技术规范及性能 4.1 系统技术参数 4.1.1 额定输出电压： 4.1.2 谐振电压波形：
0～265kV
正弦波，波形畸变率＜1.0%
4.1.3 最大被试品电流： 1A/265kV；110kV电气主设备试验 2A/128kV；110kV电缆试验 4A/52kV； 35kV电缆试验
10A/26kV； 10kV电缆试验 265kVA 30～300Hz
45～65Hz；主变试验 30～300Hz；其它试验 0.1Hz
＜0.05%
4.1.4 最大试验容量： 4.1.5 输出频率：
试验频率：
4.1.6 频率调节细度： 4.1.7 频率不稳定度： 4.1.8 工作制：
满功率输出下，连续工作时间60min 30～80
4.1.9 品质因数：
4.1.10 绝缘水平： 1.2倍额定电压下耐压1min 4.1.11 输入工作电源： 4.2 环境条件 4.2.1 环境温度： 4.2.2 相对湿度： 4.2.3 海拔高度： 4.2.4 噪 声： 4.3 系统的性能特点
4.3.1 调频及功率器件、显示及数据处理等单元均采用进口日本三菱、德国AB及美国
MOT等公司优质元器件。
4.3.2 充分利用我公司在电子测量技术和电磁兼容方面的优势，完全自主开发设计和生
产该套设备所有组成部分包括：变频电源、励磁变压器、浇注式高压电抗器和高精度电容分压器。
4.3.3 具备手动/自动模式、大屏幕显示、试验参数设置，并具有自动计时及操作提示功
能。
4.3.4 具备多项保护功能，如：过压、过流保护、放电保护、失谐保护等。
－10℃～+40℃ ＜95%，无凝露状况 ＜1000m ≤50dB
三相380V±10%，50Hz，＜30A/相
5、主要部件的技术规范及性能
5.1 变频电源控制箱 HDSR-F-Y20 1台 5.1.1 技术参数 1) 输入工作电源：
三相380V±10%，50Hz，＜30A/相
2) 输出电压和电流： 0～450V，最大电流44A 3) 输出频率：
30～300Hz，频率调节细度0.1Hz，不稳定度＜0.05%。 20kW
4) 额定输出功率：
5) 外形尺寸和重量： 560×450×280mm；37kg 5.1.2 性能特点
1) 参数设置：可对试验电压、加压时间、试验模式、频率模式、测量分压器量程等 参数进行设置或选择。
2) 试验模式：手动试验模式、自动试验模式
a、手动试验模式：具备升压、调谐（含手动、自动）、分段计时、存取频、降压（手 控自动）功能等。
b、自动试验模式：进入试验状态后，自动进行调谐、升压、计时、降压、切断主 回路并转到试验结果界面。
3) 保护功能及其信息提示：具备高压过压（软、硬件双重保护）、低压过压、低压过
流保护，以及失谐保护、零位、超温、放电保护等多重保护功能。 4) 数据存储功能：试验结果保存、打印、上传、回查等。
a、试验结果：手动或自动试验完毕后，在试验结果界面中可显示出试验时的详细 参数，当试验发生中断时，可提示中断原因。可将参数保存在存储器中，该存 储器为非易失存储器，可保存50次试验记录。
b、数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上。同时具有RS-232接口， 可将数据输出打印。
5) 自动稳压功能：系统根据设定的试验电压或手动升压结果，自动跟踪并维持稳定 的试验电压，电压稳定度可达1%。
6) 调频范围及频率分辨率均可设定：调频范围可设为20～300Hz、45～65Hz、50Hz、 20～400Hz，按需设置，加速调谐过程；频率分辨率根据需要，可预设为0.1Hz、 0.05Hz、0.02Hz、或0.01Hz，在调谐效率与调 谐精准度之间取得平衡。 7) 双重监控系统：既有大屏幕多重界面及数据显示，又加装指针式电流表电压表直 观反映过渡过程，独有的双重监控系统，特别符合高压试验的习惯要求。
8) 双重过压保护功能：软件过压保护值设置不当时执行，丰富的高压过压保护功能， 同时具备软件、硬件过压保护，更具安全性，有效保护人身、设备及试品的安全。 a、自动过压整定功能：软件过压保护值设备不当时，系统自动修正为设备电压（试验电压）的1.1倍。
b、的硬件过压保护功能：通过面板上的编码开关整定保护值，一目了然，完
全由硬件实现过压保护功能，不受干扰，安全可靠。
9) 分压器档位设置功能：根据配用分压器情况，正确设置分压器节数或电压等级， 系统自动确定对应的分压比，因此无须换算，显示屏直接读取，表计电压为试验电 压数据。
10) 电脑联机操作功能：除开、关电源外，其它所有功能均可通过与电脑联机完成操
作。
11) 软件校表功能：此为隐式功能，必要时可提供给用户。软件完成，无须变动硬件，
方便设备检验时，由用户自行操作校准表计。
12) 主要屏显界面举例：
参 数 设 置
分压器设置
自动试验起始界面
试 验 过 程 数据查询及打印
5.2 励磁变压器 F-LB15 1台 F-LB6 2台
配置特点：将高电压、小电流、短时间与低电压、大电流、长时间的试品试验分开处理，配置不同规格励磁变，以保证励磁变压器的最大利用率及重量最轻。110kV开关、GIS等电气设备试验时，使用15kVA励磁变压器；110kV、35kV、10kV电缆及大型220kV主变中性点试验时，使用两台6kVA励磁变或并联使用。详细参数如下： 5.2.1 技术参数 1) 额定容量： 2) 输入电压：
15kVA
6kVA 0～450V
0～450V
3) 输出电压： 15kV
1500V×4
四个的等容量绕组，可串可并
30～300Hz 60min
500×170×320mm；48kg 电缆试验
4) 工作频率范围： 45～300Hz 5) 工作制：
15min
6) 外形尺寸和重量：320×285×500mm；58kg 7) 适用范围： 5.2.2 性能特点
1) 励磁变为干式结构，无漏油之虑。
电气主设备试验
2) 高、低压绕组及铁芯间均设静电屏蔽层，高、低压绕组间只有磁联系，没有电的
联系。既是励磁变压器，又是隔离变压器。 3) 内置过压保护，防止击穿反击。
5.3 高压谐振电抗器 F-DK26.5/1 10台 5.3.1 技术参数
1) 额定最高工作电压： 2) 额定最大工作电流： 3) 额定容量：
26.5kV（有效值） 1A（有效值） 26.5kVA 129.3H 30～300Hz
额定容量下连续运行60min φ220×270mm；52kg/台
4) 额定电感量：
5) 工作频率： 6) 工作制：
7) 外形尺寸和重量： 5.3.2 性能特点
1) 高压谐振电抗器采用真空环氧整体浇注，外有憎水层，防潮性能好，绝缘耐热等
级F级，满足干式电抗器国家规范要求。
2) 电抗器为便携式，体积小，重量轻。可自由方便叠装，可单独、串联及并联使用。 3) 电抗器配有防涡流绝缘底座，串联时分组重叠，以降低总体高度减轻劳动强度，
增强安全稳定性。
5.4 交流分压器 F-CF300 1台（分两节） 5.4.1 技术参数 1) 工作方式： 2) 额定电压： 3) 额定电容量： 4) 工作频率： 5) 测量误差：
纯电容式 300kV有效值 500pF 30～300Hz ＜1.0%
6) 外形尺寸和重量： φ190×1600mm；18kg 5.4.2 性能特点
1) 额定电压下可连续运行2小时。
2) 在20～400Hz范围内，其精度和稳定度保持要求不变。 3) 在20℃、0.4～0.5UN下介损值：≤0.0025 4) 分压比误差：有效值时≤0.5%，峰值时≤1%。
5) 高、低压臂的电容采用一致的介质结构，温度系数小，角位移小，在30~300H内
分压比不变。
6) 电压测量通过专用测试引线引至变频电源进行测量。 7) 配有铝合金包装箱。
5.5 负载补偿电容器 F-BC265 1) 额定电压：
1台
265kV有效值
2000pF 30～300Hz
2) 额定电容量： 3) 工作频率：
4) 当被试品电容量过小，可并联专配的负载补偿电容器，以降低谐振频率。也可作
模拟负载，方便系统空升自检。 5) 配有铝合金包装箱。
6、试验方法说明
6.1 110kV电气主设备的交流耐压试验； 6.1.1 110kV GIS的交流耐压试验
试验电压： 184kV 频率要求： 30～300Hz
电抗器组配：七台26.5kV/1A/129.3H电抗器串联，输出186kV/1A/1041H
（考虑电抗器多节串联时15%的互感）。
带负载能力：根据谐振公式f=1/（2π
LC ），可推出C=（2πf）-2/L（式中f=30Hz，
L=1041H），算得C=0.027μF。110kV GIS试验以每个间隔1000pF为例，则该成套设备可同时满足9个间隔以上GIS的试验。
6.1.2 110kV 主变的工频交流耐压试验
试验电压：外施耐压试验160kV；中性点耐压试验76kV 频率要求：45～65Hz 电抗器组配：
外施耐压试验： 六节26.5kV/1A/129.3H电抗器串联，输出162kV/1A/2H
（考虑15%互感）。
中性点耐压试验：三节26.5kV/1A/129.3H电抗器串联，输出79.5kV/1A/446H
（考虑15%互感）。
谐振频率：根据谐振公式f=1/（2π外施耐压试验：f=1/2π
LC ），计算不同试验时谐振频率
LC （式中L=2H，C=14200pF+500pF=14700pF：以50000kVA
中性点分级绝缘变压器为例，取14200pF），得出f=45Hz。
中性点耐压试验：f=1/2π
LC （式中L=445H，C=25000pF+500pF=25500pF：以
50000kVA中性点分级绝缘变压器为例，取25500pF），得出f=48Hz。
由以上计算见，无需补偿，主变试验谐振频率均在工频范围内。
6.1.3 110kV开关等小容量电气设备的交流耐压试验
试验电压： 频率要求：
≤265kV 30～300Hz
电抗器组配： 十节26.5kV/1A/129.3H电抗器串联，输出265kV/1A/1487H
（考虑15%互感）。
6.2 110kV交联电缆的交流耐压试验
XLPE电缆单位长度电容量及其试验电流参考表：
截面积（mm） 电压等级 单位长度参数 电容量：C（μF/km） /110kV 试验电流：I(128kV/30Hz) 带负载能力（m） 0.13 3.11 660 0.14 3.35 620 0.16 3.76 540 0.17 4.08 510 0.19 4.53 450 0.21 5.16 410 0.23 5.57 370 240 300 400 500 630 800 1000 2试验电压：根据国标GB50150-2006,U=2U0=128kV；加压时间：60min/相 试验频率：30～300Hz
电抗器组配：十台26.5kV/1A/129.3H电抗器五串两并，输出132.5kV/2A/323.25H。 每公里试验电流: I=2πfCU=2×3.14×30Hz×0.16μF×128kV= 3.76A（以400mm为例） 带负载能力：根据谐振公式f=1/（2π
2
LC ），可得C=1/（2πf）（式中f=30Hz,L=323.25H）L。
2
代入公式可得C=0.087μF。以110kV电缆（400mm2）为例：电容量C≤0.087μF/km，则可满足0.087/0.16= 540m电缆试验。
6.3 35kV电力电缆的交流耐压试验
XLPE电缆单位长度电容量及成套设备带负载能力对照表 截面积（mm） 电压等级 单位长度参数 电容量：C（μF/km） 26/35kV 试验电流：I(52kV/32Hz) 带负载能力（m） 1.84 2170 1.99 2000 2.18 1830 2.42 1650 2.68 1490 0.176 0.19 0.21 0.23 0.26 240 300 400 500 600 2试验电压：根据国标GB50150-2006,U=2U0=52kV；加压时间：60min/相 试验频率： 30～300Hz
电抗器组配：八台26.5kV/1A/129.3H电抗器二串四并，输出53kV/4A/.65H。 每公里试验电流: I=2πfCU=2×3.14×30Hz×0.19μF×52kV= 1.99A（以300mm为例） 带负载能力：根据谐振公式f=1/（2π
2LC ），可得C=1/（2πf）L（式中f=32Hz,L=.65H）。
2
代入公式可得C=0.383μF。以35kV电缆（300mm2）为例：电容量C≤0.19μF/km，则可满足0.383/0.19= 2000m电缆试验。
6.4 10kV交联电缆的交流耐压试验（电抗器单节或多节并联使用） XLPE电缆单位长度电容量及其试验电流参考表： 截面积（mm） 电压等级 单位长度参数 电容量：C（μF/km） 8.7/10kV 试验电流：I(21.75kV/30Hz) 带负载能力（m） 1.50 5300 1. 5000 1.86 4300 1.95 4100 2.08 3800 0.34 0.37 0.42 0.44 240 300 400 500 630 0.47 2600 试验电压：根据国标GB50150-2006,U=2.5U0=22kV；加压时间：5min/相 试验频率：30～300Hz
电抗器组配：十台26.5kV/1A/129.3H电抗器并联，输出26.5kV/10A/12.93H。 带负载能力：根据谐振公式f=1/（2π
2
LC ），可得C=1/（2πf）L（式中f=32Hz,L=12.93H）。
代入公式可得C=1.915μF。以10kV电缆（300mm2）为例：电容量C≤0.37μF/km，则可满足1.915/0.37= 5000m电缆试验。
