我国电网正在向着“一特三大”方向发展,越来越多的高压电气设备将会用于电网中。在电气设备安装完成之后,必须在投入使用前对各种高压设备进行交流耐压试验,以确定是否能够正常的投入运行。由于传统的工频试验变压器,对高压设备进行耐压试验时,需要高电压、大容量的试验电源,使得设备显得特别笨重,并不适合现场试验。因此采用谐振原理设计的调频式串联谐振耐压试验系统具有非常高的实用价值和十分重要的研究意义。本文以调频式串联谐振耐压试验系统为核心,主要研究内容包括下列几个方面。本文首先阐述了串联谐振装置的几个基本类型,对几种谐振装置试验时的优缺点进行了对比分析,在此基础上得出了用变频串联谐振试验方法进行电气设备耐压试验最优的结论。其次对调频式串联谐振系统的原理、能量变化及频率特性进行了分析,并在此基础上对试验回路谐振点的查找进行了论述,对SPWM的调制方式进行了详细分析与对比,确定了以单极性SPWM调制方式来实现变频电源的调频调压技术。然后对逆变电路进行建模分析,并对耐压系统的主电路进行了研究和设计,包括主电路结构设计,试验系统器件参数的选择。特别地,对逆变电路的低通滤波器参数进行详细计算,并对其进行了开环仿真分析,验证了设计的正确性和可行性。对逆变电路的输出电压控制方式进行研究,通过输出电压瞬时值单环PID控制、双环P/PI/PD/PID的控制用极点配置方式对其参数进行了计算。通过比较,最终选择电压PI电流P双环控制作为逆变电源的控制方式,但由于幅值特性不是很好,在双环外增加了均值外环PI控制来对输出电压幅值进行控制,并通过simulink对三环控制进行了仿真分析。最后对控制系统部分软硬件进行了设计,阐述了变频串联谐振耐压试验的方法、要求和试验前的准备,并通过simulink对耐压系统在谐振点的试验情况进行了仿真。