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電力技術

電纜交流耐壓試驗儀（電科院）

時間：2022-11-24

中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜交流耐壓試驗儀（電科院）

ZSBP-405KVA/270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

| 參考標準：DL/T 474.4-2018

簡易讀懂：變頻串聯諧振耐壓試驗裝置可以做什么?
變頻串聯諧振成套耐壓試驗裝置適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗，主要針對電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、隔離開關、輸電線路、發電機、電動機、熔斷器、電容器、隔離開關、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統的交流耐壓試驗。

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ZSBP-405KVA/270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置組成部分：變頻電源主機、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器、補償電容器、測試附件組成。適用電壓等級：6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV，也可以定制不同的電壓等級規格。

如何選擇合適的變頻串聯諧振耐壓試驗裝置？
為了選對規格，請提供以下技術參數
1、電力變壓器：電壓等級，大容量，試驗性質（中性點耐壓或全絕緣耐壓）單相對地電容量；
2、電力電纜：電壓等級，大長度，截面積；
3、發電機、電動機：電壓等級（出口電壓或稱工作電壓），試驗電壓（耐壓值）單相對地電容量范圍（如0.2-0.55uF等）；
4、開關、絕緣子、PT、CT、絕緣工器具、母線：電壓等級（或稱工作電壓）；試驗電壓（耐壓值）；
5、CVT效驗：電壓等級或稱工作電壓，試驗電壓（耐壓值）電容量范圍（如0.005-0.02uF）。

ZSBP-405KVA/270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
一、適用范圍
1．35kV，300平方毫米交聯電纜2000m，電容量≤0.59μF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV。
2、10kV，300平方毫米交聯電纜5000m，電容量≤1.9μF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV。
3.10kV/1000kVA變壓器的交流耐壓試驗，電容量≤0.01μF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過35kV。
4.110kV/1000kVA變壓器的交流耐壓試驗，電容量≤0.01μF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過160kV。
5．110kV，300平方毫米交聯電纜600m，電容量≤0.12μF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV。
6. 環境溫度：－150C –45 0C;
7. 相對濕度：≤90%RH;
8. 海拔高度: ≤2500米；
二、系統主要性能及參數
1、電源電壓： 380V±10%、50Hz；
2、額定容量： 405KVA；
3、輸出電壓： 270KV，
4、輸出電流： 1.5A.3A 4.5A
5、輸出電壓波形: 正弦波；
6、輸出電壓波形畸變率: ≤0.5% ；
7、允許連續工作時間：額定輸出電流下持續運行時間為60分鐘；
8、輸出頻率范圍: 30～300Hz ；
9、品質因數: ≥30
10、系統噪聲: ≤60db
11、系統測量精度: 1.0級
12、頻率分辨率: 0.01Hz
13、頻率不穩定度: ≤0.05%
14、環境溫度： -25℃～ +55℃
相對濕度: ≤90%
海拔高度: ≤2000m
15、具備手動試驗/自動調諧/自動試驗模式。
16、具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率等。
17、具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數設置功能。
18 具備過電壓、過電流、過熱保護功能。
19、具備閃絡保護功能,在試品發生閃絡時諧振回路失諧,電源立即停止輸出,屏幕提示“試驗失敗”及相關信息。
20、具備各種數據打印功能。
三、設備制造遵循的國家標準和行業標準
GB7328-87 << 變壓器和電抗器的聲級測量>>
GB1094 <<電力變壓器>>
GB/T16927.1-2-1997 <<高電壓試驗技術>>
ZBK41006-89 <<試驗變壓器>>
GB4208 <<外殼防護等級>>
GB2900 <<電工名詞術語>>
GB5273 <<變壓器、高壓電器和套管的端子>>
GB191 <<包裝儲運標志>>
GB10327 <<電力變壓器絕緣水平和絕緣試驗外絕緣自空氣間隙》
GB10229-88 <<電抗器>>
IEC358(1990) <<耦合電容器和電容分壓器>>
IEC1000 <<電磁兼容性>>
GB4793-1984 電子測量儀器安全要求
四、系統配置及具體參數
1、變頻控制電源20KW 1臺
a) 變頻控制電源采用高壓耐壓試驗專用變頻電源,采用一體化設計,控制電源本體具備調頻、調壓、控制、保護等功能。
b) 額定輸出容量: 20KW
c) 工作電源: 交流220V、50Hz 。
d) 輸出電壓: 0～500V可調。
e) 輸出電壓不穩定度≤0.05%
f) 最大輸出電流: 40A
g) 輸出波形:正弦波, 波形畸變率:≤0.5%
h) 頻率調節范圍: 30～300Hz
頻率調節分辨率: 0.001 Hz
i) 連續運行時間: 大于1小時
j) 噪聲水平:≤ 60dB
k) 變頻電源采用高性能專用微機控制電壓、頻率調節
l) 變頻電源配備專用引線和插頭與其他設備進行連接。
m) 保護：具有過壓、過流、過熱、放電保護功能。
n) 具備手動試驗/自動調諧/自動試驗三種模式,并可任意切換。
具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率、勵磁電流、勵磁電壓、試驗時間等。
具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數設置功能及各種數據打印功能。
O) 重量： 26Kg
2、勵磁變壓器20KVA 1臺
a) 額定容量: 20KVA
b) 輸入電壓: 500V
c) 輸出電壓： 2KV; 4KV；10KV
d) 工作頻率范圍： 30～300Hz
e) 連續運行時間: 大于1小時
f) 電壓比測量誤差: 小于1%
g) 結構：采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求；
高﹑低壓繞組間和鐵芯設靜電屏蔽,既作為勵磁變,又是隔離變；
內置過電壓保護,防止擊穿反擊。
h) 重量： 70Kg ;
3、高壓電抗器 67.5/45 6臺
a) 額定容量： 67.5KVA
b) 額定電壓： 45KV
c) 額定電流： 5.5A
e) 品質因素： Q≥30
f) 結構：干式；
g) 重量： 60Kg/臺
h) 連續運行時間：≥ 1小時
4、電容分壓器 270/0.001 1臺
a) 額定電壓： 270KV
b) 工作頻率： 30～300Hz
c) 分壓比： 2000：1
d) 分壓比誤差： ≤1%,
e) 測量精度：交流有效值1.0級
f) 介質損耗： tgδ≤0.5% ;
g) 重量： 10Kg
h)高﹑低壓臂的電容采用一致的介質結構,溫度系數小,角位移小,在30-300HZ內分壓比不變。
五、供貨清單一覽表
序號設備名稱型號規格單位數量
1 變頻電源 20KW 臺 1
2 勵磁變壓器 20KVA 臺 1
3 高壓電抗器 67.5/45(45KV/1.5A) 臺 6
4 電容分壓器 270/0.001（270KV）臺 1
5 附件測試線一套套 1
六、出廠檢驗
本裝置出廠前，對各組成單元設備及成套裝置分別按下列試驗項目進行出廠前試驗，試驗結果完全符合協議及以下標準要求后方可出廠。
1、變頻電源
1）絕緣電阻測試
2）耐壓試驗：2000V，1分鐘
3）負載試驗：在滿負荷下，各器件的溫升不大于45K 。
2、勵磁變壓器
1）直流電阻測量
2）變比測量
3）空載電流及空載損耗
4）短路阻抗和負載損耗
5）絕緣電阻測試
6）溫升試驗：額定容量下運行60min,溫升不大于65K
3、電抗器試驗
1）直流電阻測量
2）電感量測量
3）交流耐壓試驗
溫升試驗：額定容量下運行60min,溫升不大于65K
4、成套裝置試驗
（1）耐壓試驗：1.1額定電壓下，耐壓1min；
（2）短路試驗：電壓為0.5U，0.8U，1.0U的條件下，將高壓輸出突發短路3次，保護裝置可靠動作，各單元完好。
（3）噪音小于60dB；

ZSBP-75KVA/75KV變頻串聯諧振成套試驗裝置：就是做耐壓試驗的設備，它是為了滿足大容量的被試品要求而研發的設備。它是一套組合設備，為了耐壓試驗能順利準確地進行，針對不同被試品，串聯諧振裝置的組件是不同的。所以請務必準確選型，技術部為您量身制定選型方案。

中試控股ZSBP-75KVA/75KV變頻串聯諧振成套試驗裝置產品適用性好，實用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企業以及電力工作者信賴的好伙伴。

中試控股踐行“精細制造，深耕技術”產出ZSBP-405KVA/270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置優質產品能夠在市場中贏得用戶信賴,樹立中試控股新形象打下了堅實的根底。

ZSBP-405KVA/270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

【文章導讀】交流耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度的最嚴格、最有效、最直接的試驗方法 , 它對判斷電氣設備能否進入運行具有決定性意義 , 也是保證設備絕緣水平 , 避免發生絕緣事

交流耐壓試驗是鑒定電氣設備絕緣強度的嚴格、有效、直接的試驗方法,它對判斷電氣設備能否進入運行具有決定性意義,也是保證設備絕緣水平,避免發生絕緣事故的重要檢測手段。隨著電力系統的不斷發展,越來越多的高電壓、大容量的電氣設備和交聯聚乙烯電纜得到廣泛的應用。作為電氣設備現場安裝后的竣工驗收工作,交流耐壓試驗是必不可少的。由于傳統的工頻試驗變壓器笨重、進行大容量的電氣設備交流耐壓試驗時,需要大容量的試驗電源,有時在現場無法進行試驗。因此,需采用新的交流耐壓試驗裝置來進行試驗。應用諧振電路的基本原理,電力科技人員開發出了串聯諧振裝置根據不同的調節方式,串聯諧振裝置分為調感式、調容式、變頻式三種類型。通過對三種類型串聯諧振裝置的比較,發現變頻式串聯諧振裝置更適合于生產實際。大量的實踐證明變頻串聯諧振裝置適用范圍廣使用變頻串聯諧振裝置來進行交流耐壓試驗是可行的、有效的提高了試驗質量和工作效率。因此,變頻串聯諧振裝置在電力系統交流耐壓試驗中將會得到全面的應用。

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置由調壓電源、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器組成。

串聯諧振試驗操作中想要有效的控制逆變器，需要采用調幅控制和調制兩種方法

1、調幅控制(PAM)方法

調幅控制方法是通過調節直流電壓源輸出(逆變器輸入)電壓Ud (可以用移相調壓電路,也可以用斬波調壓電路加電感和電容組成的濾波電路, 來實現調節輸出功率的目的。即逆變器的輸出功率通過輸入電壓調節,由鎖相環(PLL )完成電流和電壓之間的相位控制,以保證較大的功率因數輸出。
這種方法的優點是控制簡單易行,缺點是電路結構復雜,體積較大。
2、調制(PFM)方法

改變逆變器的工作頻率,從而改變負載輸出阻抗以達到調節輸出功率的目的。

從串聯諧振負載的阻抗特性可知,串聯諧振負載的阻抗隨著逆變器的工作頻率( f)的變化而變化。對于一個恒定的輸出電壓,當工作頻率與負載諧振頻率偏差越大時,輸出阻抗就越高,因此輸出功率就越小,反之亦然。串聯諧振是指被研究的串聯電路部分的電壓和電流達到同相,即電路中電感的感抗和電容的容抗相等,從而使被研究的電路表現出純電阻特性。給定端電壓,最大電流將出現在所研究的電路中,電路中消耗的有功功率也是最大的。

1、諧振的定義:電路中L、C的兩個分量的能量相等。當電路中的一個電抗元件釋放能量時,另一個電抗元件必須吸收相同的能量,也就是說,在兩個電抗元件之間將產生能量脈動。

2、電路必須有電感L和電容C才能產生諧振。

3、對應于共振的頻率是共振頻率,或共振頻率,用F r示

4、串聯諧振電路的條件:當q=qi2xl=i2xc時當XL=XC時,這是R-L-C串聯電路諧振的條件。

5、串聯諧振電路的特性;
(1)電路阻抗最小,為純電阻。即, z=rjxljxc=r

(2)電路電流最大。那就是 i=E/Z=E/R4

(3)電路功率因數為1。那就是 PF=cosθ=R/Z=R/R=1
(4)電路的平均功率最大。即 P=I2R
(5)電路的總虛擬功幸為零。即 QL=QQT=QLQC=0

6、串聯諧振電路的頻率:
(1)公式:fp=f√Xc=Xz=1/2π√LC
(2)當r-c串聯電路想要產生諧振時,可以調節電源頻率f、電感I或電容c
使其達到諧振頻率fr ,而不考慮電阻r。串聯諧振電路在具有電阻R、電感L和諧振電路在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中,電路兩端的電壓與其中電流位相一般是不同的。

如果我們調節電路元件( L或C )的參數或電源頻率,可以使它們位相相同,整個電路呈現為純電阻性。電路達到這種狀態稱之為串聯諧振。