一、SZ2000串聯諧振
1．SZ2000串聯諧振具有過壓、過流、零位啟動、系統失諧（閃絡）等保護功能，過壓過流保護值可以根據用戶需要進行整定。
2．整(zheng)個裝置(zhi)單件重量很輕，便(bian)于現場使用。
3．SZ2000串聯諧振具有自動和手動兩種工作模式，方便用戶根據現場情況靈活選擇，提高試驗速度。手動模式可使用電位器進行升壓，使用尤其方便。
4．能存儲和(he)異地(di)打印數據。
5．SZ2000串聯諧振采用工業觸摸屏進行控制，人機界面好，操作方便，觸摸屏可顯示掃頻曲線，方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
二、SZ2000串聯諧振系統整體技術指標
1．工作溫度：-10℃～45℃；
2．工作濕度：≤85%；
3．海(hai)拔：≤1000m；
4．供電電源電壓：三相AC380V±10%(或單相AC220V±10%)，50Hz；
注：當實際輸出電流大于15A時，建議使用三相AC380V電源供電
5．電源*大功率：10kW(三相AC380V電源供電時)；
6．*大試驗容量：300kVA；
7．工作頻率范(fan)圍：20~300Hz；
8．調頻(pin)步進頻(pin)率：0.1Hz；
9．調頻不穩(wen)定度：<0.05%；
10．諧振(zhen)電(dian)壓波(bo)形：正(zheng)弦波(bo)，畸(ji)變率<1%；
11．系統測量精(jing)度：1.0級；
三(san)、SZ2000串聯諧振主要(yao)相(xiang)關標(biao)準
1.《電氣裝置(zhi)安裝工(gong)程電氣設備交(jiao)接試(shi)驗標(biao)準》 GB50150-2006
2.《高壓諧振試驗裝置》 DL/T 849.6-2004
3.《高壓試驗(yan)裝(zhuang)置通用(yong)技(ji)術條件(jian) 第(di)2部(bu)分：工頻高壓試驗(yan)裝(zhuang)置》 DL/T848.1-2
4.《電力設(she)備預防性(xing)試驗規(gui)程》 DL/T T596.6-1996
5.《電抗器(qi)》 ; GB10229.88
6.《耦合(he)電容(rong)器和電容(rong)分(fen)壓(ya)器》 IEC358(1990)
四、SZ2000串聯諧振應用范圍
SZ2000串聯諧振主要針對6~35kV交聯電纜的交流耐壓試驗以及實際試驗電壓低于300kV的其它電力高壓設備如發(fa)電機、變壓器、GIS、開關、母線、套管、互感器等的交流耐壓試驗。
五、SZ2000串聯諧振設備(bei)組(zu)成(cheng)
SZ2000串聯諧(xie)振主要由變頻控制電源、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器和補償電容器組成。各部件分別介紹如下：
5.1變頻控制電源
輸(shu)入電壓(ya)：三相AC380V或單相AC220V±10% 50Hz
*大(da)功率：10kW
輸出電壓頻率：20～300Hz連續可調
頻率(lv)步進：0.1Hz步進可調
輸出波(bo)形：正弦(xian)波(bo)
頻率不穩定度：≤0.05%
額定工作電流：25A
5.2勵磁變壓器
勵(li)(li)磁(ci)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器為單相干式自冷，它的主要(yao)作用(yong)是將變(bian)(bian)頻電(dian)(dian)(dian)源(yuan)輸出的正弦波電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)升壓(ya)(ya)到合適的試驗電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)值，一般勵(li)(li)磁(ci)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器有多(duo)個(ge)繞組，配合電(dian)(dian)(dian)抗器使用(yong)，可滿足(zu)不同電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)等級、不同容量(liang)的試驗要(yao)求(qiu)，勵(li)(li)磁(ci)變(bian)(bian)壓(ya)(ya)器的容量(liang)與變(bian)(bian)頻電(dian)(dian)(dian)源(yuan)相同。
5.3電抗器
電抗(kang)器(qi)采(cai)用(yong)干式(shi)結構(gou)，可(ke)單(dan)獨或任意串聯(lian)(lian)、并聯(lian)(lian)使用(yong)，環(huan)氧(yang)樹(shu)脂絕緣筒外殼。
電(dian)抗器并聯(lian)，增加(jia)電(dian)流容量，電(dian)感減(jian)小；電(dian)抗器串聯(lian)，增加(jia)電(dian)壓(ya)耐壓(ya)等級(ji)，電(dian)感增加(jia)。實際應用時，可根據實際情況進行(xing)串、并聯(lian)，以滿(man)足試驗電(dian)壓(ya)、電(dian)流的需要。
5.4電容分壓器
環氧(yang)筒外殼，用來測(ce)量(liang)被(bei)試品(電力電纜或(huo)其它)的試驗電壓。
電(dian)(dian)容分壓(ya)(ya)器是高(gao)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)測試(shi)設備，內部一般由兩個電(dian)(dian)容C1、C2串聯(lian)而(er)成， 如(ru)圖它將(jiang)高(gao)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)降為(wei)幾十伏的低電(dian)(dian)壓(ya)(ya)輸出，供測量和保(bao)護使用，如(ru)不考慮寄生(sheng)電(dian)(dian)感的影響(xiang)，分壓(ya)(ya)比 N與頻率無關，由C1、C2的電(dian)(dian)容量決定。
5.5補償電容器
補償(chang)電容是在小(xiao)容量試品（如短電纜、變(bian)壓器、GIS等）試驗時，把(ba)它和試品并聯，將諧振頻率控制在一定的范圍內（如45~65Hz），使用時，應注意(yi)電容的(de)耐(nai)壓，可選配。
5.6附件
變頻電(dian)源(yuan)主控器(qi)(qi)配備有(you)專用(yong)引(yin)(yin)線(xian)和插頭與其他設(she)備進行連接，包(bao)括與電(dian)源(yuan)的專用(yong)動力引(yin)(yin)線(xian)，與勵(li)磁變壓器(qi)(qi)的低壓引(yin)(yin)線(xian)，與分(fen)壓器(qi)(qi)的專用(yong)測(ce)量引(yin)(yin)線(xian)，專用(yong)接地引(yin)(yin)線(xian)等(deng)。
5.7單套設備詳細供貨清單一覽表：
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序號
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部件(jian)名(ming)稱
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型(xing)號規格
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單位
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數量(liang)
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1
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變(bian)頻(pin)控制電源
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臺
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1
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2
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勵磁變壓器
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臺
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1
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3
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電抗器
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臺(tai)
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若干(gan)
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4
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電容分壓(ya)器
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臺
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1
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5
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補償電容器
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臺(tai)
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選配(pei)
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6
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裝(zhuang)置(zhi)附件（電源線、各部(bu)分連接線）
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套
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1
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六、SZ2000串聯諧振串聯諧振原理
如圖右圖所示，電感L與電容C串聯構成串聯諧振回路，R為整個回路的等效電阻。當在回路中施加一個交流電壓時：
回路的感抗： 
回路的容抗： 
回路總阻抗：
諧振原理圖
當改變回路參數或電源頻率，使感抗和容抗相等時，施加于電感上的電壓UL和電容上的電壓UC大小相等，方向相反，相互抵消，整個回路呈阻性，阻抗為*小值Z = R，回路電流為*大值，電容上的電壓為*大值，此時稱為串聯諧振狀態。
當(dang)回路(lu)處于諧振狀(zhuang)態(tai)時，
回路電流： 
(2-1)
電源功率： 
(2-2)
諧振頻率： 
; (2-3)
回路品質因素： 
(2-4)
電容上的電壓： 
(2-5)
電感上的電壓： 
(2-6)
電容上的功率： 
(2-7)
根據(ju)上述(shu)分(fen)析，可以得出(chu)以下(xia)幾點結(jie)論(lun)：
1.串聯回路的諧振條件為
；
對于不(bu)同(tong)的試品電(dian)(dian)容C，調節頻(pin)率f或電(dian)(dian)感L均可以(yi)使回路諧振，前者稱(cheng)為變(bian)頻(pin)諧振系統，后者稱(cheng)為調感式諧振系統。
2.由式（2-5）可知，諧振時試品電容上的電壓UC等于電源輸入電壓U的Q倍。在工程應用中，品質因素主要由電抗器決定，約等于電抗器的感抗與直流電阻之比，一般為20~120之(zhi)間，因此可(ke)以用低壓電源通過諧(xie)振在試品上獲(huo)得(de)高(gao)電壓。
3.由式（2-7）可(ke)知(zhi)，諧振時試品電容(rong)(rong)上所產生的(de)容(rong)(rong)量(liang)是電源提供(gong)容(rong)(rong)量(liang)的(de)Q倍(bei)。因此可(ke)以用(yong)低容(rong)(rong)量(liang)的(de)電源通過諧振，在試品上產生大的(de)試驗容(rong)(rong)量(liang)。其中Q為(wei)回路的(de)品質因素。
七、SZ2000串聯諧振現場試驗的頻率與容量計算
SZ2000串聯諧振在現場試驗之前，應根據不同的試驗對象、規程要求和計算結果，預先確定本次試驗的方案與需要攜帶的變頻控制電源、電抗器、分壓器等試驗設備的規格與數量。下面將以6~35kV電纜變頻串聯諧振耐壓試驗為例，對現場試驗的頻率與容量如何確定與計算示例如下：
7.1串諧(xie)諧(xie)振耐壓試驗要考(kao)慮(lv)的(de)因素
1．諧(xie)振頻率控制范圍
2．試驗電(dian)纜長度（主要確定試品的電(dian)容量）
3．試驗電壓
4．單節電抗器的絕緣耐壓、電感量、*大工(gong)作電流
5．變頻控制電源與勵磁變壓(ya)器功率
6．補償電容的電壓(ya)等(deng)級與(yu)容量(liang)
其中，諧振頻率控制范圍、試品(pin)的(de)電(dian)容(rong)量與(yu)試驗電(dian)壓在試驗之前需(xu)要明確。需(xu)要通過計(ji)算明確的(de)有：電(dian)抗器的(de)規格與(yu)數量、變(bian)頻電(dian)源與(yu)勵磁變(bian)壓器容(rong)量。
7.2電(dian)抗器串聯節數
電(dian)抗(kang)(kang)器是(shi)否需要串(chuan)聯(lian)，首先(xian)應考慮試驗電(dian)壓，通常單節(jie)(jie)電(dian)抗(kang)(kang)器的額定(ding)電(dian)壓在18~26KV，電(dian)感量一般(ban)在20~100H左(zuo)右(you)。對(dui)10kV電(dian)纜一般(ban)用單節(jie)(jie)或單節(jie)(jie)并聯(lian)即可滿(man)足要求(qiu)。而對(dui)35kV電(dian)纜則需要考慮采用2節(jie)(jie)或3節(jie)(jie)電(dian)抗(kang)(kang)器串(chuan)聯(lian)，或者(zhe)2節(jie)(jie)或3節(jie)(jie)電(dian)抗(kang)(kang)器串(chuan)聯(lian)后再并聯(lian)。
7.3諧振頻率
對于長電纜尤其是截面積較大的長電纜，由于其電容量較大，根據諧振頻率公式
，會出現諧振頻率低于下限頻率的情況。此時應設法減小電感量，采用的方法是電抗器并聯。
對于短電纜尤其是截面積較小的短電纜，由于其電容量較小，根據諧振頻率公式
，會出現諧振頻率高于上限頻率的情況，此時應設法增大電感量。采用的方法是電抗器串聯，電抗器串聯后會減小試驗回路電流，減小變頻控制器與勵磁變壓器的功率。對于更短的電纜（如50m左右），則可考慮采用并聯補償電容方法來降低諧振頻率。
7.4變(bian)頻控制電源(yuan)與(yu)勵磁變(bian)壓器容量
試(shi)品上試(shi)驗功率(lv)(lv)由變(bian)頻控(kong)制器(qi)通過勵磁變(bian)壓(ya)器(qi)提(ti)供(gong)，由于諧振放(fang)大作用(yong)，變(bian)頻控(kong)制器(qi)與(yu)勵磁變(bian)壓(ya)器(qi)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)的(de)功率(lv)(lv)只需(xu)試(shi)品上試(shi)驗功率(lv)(lv)的(de)1/Q倍(bei)。盡管(guan)如此，當被(bei)試(shi)電纜(lan)長度較長時，要求變(bian)頻控(kong)制器(qi)與(yu)勵磁變(bian)壓(ya)器(qi)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)功率(lv)(lv)仍比較高。通常情況(kuang)下10kVA的(de)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)容量可滿足(zu)絕大部分6~35KV電纜試驗要(yao)求。
7.5計(ji)算實例
例1：某交接試驗，有一條YJV 8.7/10kV、截面積為300mm2、長度為1km的電纜，要求試驗頻率控制在45~65Hz。單節電(dian)抗器(qi)規格(ge)為：額(e)定電(dian)壓18kV，額(e)定工(gong)作電(dian)流1.2A，電(dian)感量(liang)55H。
根據交聯電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)試(shi)驗規程(cheng)，該等(deng)級(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)的試(shi)驗電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)為2U0，即17.4kV；查表得知(zhi)該型(xing)號電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)1km的電(dian)(dian)(dian)(dian)容(rong)量為0.37uf ，電(dian)(dian)(dian)(dian)抗器(qi)只要選擇單節不小于18KV的額定電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)即可。
計算(suan)諧振(zhen)頻率： 
此時諧振頻率已低于下限頻率45Hz，因此可采用2節電抗器并聯以減小電感量，并聯后的電感量為27.5H，此時諧振頻率為：
，該諧振(zhen)頻率符合控(kong)制要求。
此時回路(lu)的諧振電流為(wei)：
兩只電抗器并聯后的額定電流為2.4A，諧(xie)振電流為2.02A符合要求。
試品上的視在(zai)功率：
若Q值取(qu)30，變頻控制電源與勵磁變壓器(qi)有效(xiao)輸出功(gong)率：
例2：某交接試驗，有一條YJV 26/35kV、截面積為185mm2、長度為1km的電纜，要求試驗頻率控制在30~75Hz。單節電抗器規格為：額定電壓18kV，額定工作電流2.0A，電感量55H。
根(gen)據(ju)交聯電(dian)(dian)纜試(shi)驗規程(cheng)，該等級電(dian)(dian)纜的(de)試(shi)驗電(dian)(dian)壓(ya)為2U0，即52kV，根(gen)據(ju)試(shi)驗電(dian)(dian)壓(ya)值，電(dian)(dian)抗器必須(xu)要(yao)3個單節(jie)串聯（165H）；查(cha)表得知該型號(hao)電(dian)(dian)纜1km的(de)電(dian)(dian)容量為0.163uf。
計算諧振(zhen)頻率：
符(fu)合控制要(yao)求。
此(ci)時回路的(de)諧振(zhen)電流為：
試品上的視在(zai)功率(lv)：
若(ruo)Q值取30，變頻控制(zhi)電源與勵磁變壓器(qi)有效輸出(chu)功率：
八、SZ2000串聯諧振變頻控制電源操作說明
8.1 SZ2000串聯諧振操作(zuo)面板說明(ming)
儀器面板(ban)圖(tu)
電源接(jie)(jie)入(ru)，接(jie)(jie)三(san)相AC 380V±10%或(huo)單相AC 220V±10% 50Hz，當電源為380V時，接(jie)(jie)A、B、C三(san)相，可做額定負載(zai)試驗；當電源為220V時，接(jie)(jie)A、B、C任意二相，只可做1/2負載(zai)試驗。
注：當變頻源實際輸出電流大于15A時，建議使用三相AC 380V電源供電！
變頻(pin)電源輸(shu)出接至激(ji)勵變壓器(qi)輸(shu)入(ru)。
負責變頻電源部分的電源供給。
手動控制模式時用于(yu)升壓操作(啟(qi)動前電位器必須置于(yu)“零”位)。
變頻電源(yuan)啟動指示。
負載失(shi)諧、變頻源過熱以(yi)及其它保護動(dong)作(zuo)后的故障復位。
發生緊急情況的應急停止按鈕。
用(yong)于接入(ru)分壓(ya)器低(di)壓(ya)臂，*大電壓(ya)100V，輸入(ru)阻抗10MΩ。
用(yong)于系統**接地。
用于接入U盤(pan)存(cun)儲(chu)資料或接入鼠標(biao)代替(ti)觸摸操作(zuo).
用于(yu)系統(tong)各(ge)參(can)數、波形(xing)、菜單等(deng)的顯(xian)示(shi)以及相(xiang)關控制(zhi)操作(zuo)。
8.2儀(yi)器觸摸屏操作界面說明(ming)
1．SZ2000串聯諧振開(kai)機(ji)界(jie)面
SZ2000串聯諧振儀器開(kai)機后(hou)，顯示界面如下(xia)圖所示。
2．SZ2000串聯諧振參數設置
每次(ci)試驗(yan)前必須(xu)正確(que)設置(zhi)當次(ci)試驗(yan)的各種參(can)數！點擊“參(can)數配置(zhi)”后(hou)，顯示界(jie)面如下圖所示。
選擇自動調諧時的啟(qi)動頻(pin)率(lv)，下限頻(pin)率(lv)*低為20Hz，起始(shi)頻(pin)率(lv)必須小于終止頻(pin)率(lv)，且至少≤30Hz。
選擇自動調諧時的終(zhong)止頻(pin)(pin)率(lv)，上限頻(pin)(pin)率(lv)*高為300Hz，終(zhong)止頻(pin)(pin)率(lv)必(bi)須大于起始頻(pin)(pin)率(lv)，且至(zhi)少(shao)≥30Hz。
1.設置的(de)“終止(zhi)頻率(lv)”必須大于“起始頻率(lv)”，且至少≥30Hz。
2.當**次試驗時建議采用30Hz～300Hz進行掃描。
3.當已經(jing)知道大(da)概頻(pin)率范(fan)圍時(shi)，可以(yi)選定(ding)在適當的頻(pin)率段掃描，以(yi)減少試驗時(shi)間。
自動調諧時的初始工(gong)作電(dian)壓，*高(gao)為100V。
1.對Q值較低(di)的試品如發電機(ji)、電動機(ji)、架(jia)空母線，初始(shi)值設定(ding)為50～70V。
2.對Q值較(jiao)高的(de)試品如電力電纜、變壓(ya)器、GIS等，初始值設(she)定(ding)為(wei)20～50V。
電(dian)容分壓器的(de)變比值，根據實際(ji)值設(she)定（出廠(chang)默認值為1000:1）。
設置試驗電壓值。
設置試驗電壓(ya)的(de)耐(nai)壓(ya)時間。
設置試(shi)驗電壓的極限值，電壓超過時(shi)自(zi)動終止試(shi)驗，一般(ban)比試(shi)驗電壓高10%。
設置低(di)壓(ya)輸出電流(liu)的保(bao)護(hu)值。
注：在不知道實際試驗電流的情況下，一般將其設置成裝置額定電流。
設置擊穿電壓的偏差值(zhi),且當閃絡后觸摸屏須重新啟動。
設置各(ge)功能(neng)參(can)數(shu)的(de)數(shu)值(zhi)。
提供設置(zhi)“試驗參數”時的操作提示。
將設置(zhi)(zhi)參數恢(hui)復到出廠設置(zhi)(zhi)值。
廠家的出廠參數設(she)(she)置，用戶無(wu)需設(she)(she)置。
2.2．幫(bang)助
點(dian)擊(ji)“幫(bang)助”后，顯示(shi)(shi)界面如下圖所示(shi)(shi)。
點擊(ji)“下(xia)頁”后(hou)，顯示(shi)(shi)界面(mian)如下(xia)圖所示(shi)(shi)。
3．SZ2000串聯諧振歷史記錄
點擊“歷史記錄”，顯示(shi)界(jie)面如下圖所示(shi)。
選擇相(xiang)應的數據(ju)記(ji)(ji)錄(lu)，可(ke)打開相(xiang)應文件。插入U盤，點擊“導出數據(ju)”可(ke)以把試驗記(ji)(ji)錄(lu)輸入到U盤。打開文件界面如(ru)下圖所示。
4．參(can)數計算
若需要(yao)計(ji)算(suan)電(dian)感(gan)、電(dian)容、頻(pin)率(lv)和諧(xie)振電(dian)流(liu)等參數，請點擊“諧(xie)振參數計(ji)算(suan)”，顯(xian)示界面(mian)如(ru)下圖(tu)所(suo)示。計(ji)算諧振(zhen)電(dian)(dian)流時(shi)，電(dian)(dian)容和電(dian)(dian)感只輸(shu)入(ru)一(yi)個(ge)參數即可，另外(wai)一(yi)個(ge)需設為0，若電(dian)(dian)容和電(dian)(dian)感都有輸(shu)入(ru)，則(ze)系統(tong)自動默認通過電(dian)(dian)容來計(ji)算諧振(zhen)電(dian)(dian)流。
