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電力技術

電纜試驗設備（電科院）

時間：2022-11-24

中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜試驗設備（電科院）

ZSBP-405kVA/108kV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。

中試控股始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商

ZSBP-405kVA/108kV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/108kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

適用范圍
1、滿足100MVA/35kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.025uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤72kV。試驗時間：1分鐘
2、滿足35kV/300橫截電纜3000米的交流耐壓試驗，電容≤0.6Uf,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。試驗時間：1小時

系統技術規范及性能
4.1 系統技術參數
4.1.1 額定輸出電壓： 0～108kV
4.1.2 諧振電壓波型：正弦波，波形畸變率＜1.0%
4.1.3 最大被試品電流； 2.5A 7.5A
4.1.4 最大試驗容量： 405kVA
4.1.5 輸出頻率： 30～300Hz
4.1.6 工作時間：滿功率輸出下，連續工作時間60min
4.1.7 品質因素： 30～90
4.1.8 輸入工作電源：三相380V±5%，50Hz
4.1.9 環境溫度：－15℃～+40℃
4.1.10 相對濕度：＜90RH%，無凝露狀況
4.1.11 海拔高度：＜5000m
4.2 系統的性能特點
4.2.1 充分利用我公司在電子測量技術和電磁兼容方面的優勢，完全自主開發設計和生產該套設備所有組成部分包括：變頻電源、激勵變壓器、澆注式高壓電抗器和高精度電容分壓器。
4.2.2 具備手動/自動模式、大屏幕顯示、試驗參數設置，并具有自動計時及操作提示功能。
4.2.3 具備多項保護功能，如：過壓、過流保護、放電保護、失諧保護等。

裝置容量確定
設備裝置容量設計為405KVA/108kV，分6節電抗器，電抗器單節為27KV/2.5A/52H組合使用能滿足上述被試品的試驗要求。
六、主要部件的技術規范及性能
1、變頻控制電源25KW 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: 25KW
c) 工作電源: 交流220V/380V、50Hz 。兩種電源都可使用
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: 50A
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/自動試驗兩種模式。
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： 25Kg
2、勵磁變壓器25KVA 1臺
a) 額定容量: 25KVA
b) 輸入電壓: 500V
c) 輸出電壓： 2KV ；4KV；
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： 90Kg ;
3、高壓電抗器 67.5/27 6臺
a) 額定容量： 67.5KVA
b) 額定電壓： 27KV
c) 額定電流： 2.5A
e) 品質因素： Q≥30
f) 結構：干式；
g) 重量： 70Kg/臺
h) 連續運行時間：≥ 1小時
4、電容分壓器 110/0.001 UF 1臺
a) 額定電壓： 110KV
b) 工作頻率： 30～300Hz
c) 分壓比： 1000：1
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： 30Kg
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。

基本配置
1、變頻電源 25KW 臺 1
2、勵磁變壓器 25KVA 臺 1
3、高壓電抗器 67.5/27(27KV/2.5A) 臺 6
4、電容分壓器 110/0.001UF(110KV) 臺 1
5、附件箱含測試線一套套 1

ZSBP-405kVA/108kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置：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-405kVA/108kV變頻串聯諧振耐壓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/108kV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/108kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

1. 自動、手動：選擇試驗模式；

2. 設置：各種試驗參數的設置；

3. 資料：查看和輸出試驗記錄；

4. 時間：設置試驗時間；

1.2.2 試驗參數設置：在每次試驗前必須正確設置當次試驗是的各種參數！點擊“設置”后，液晶的顯示界面如圖 3。

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試驗頻率：選擇自動調諧時的頻率區間，自動調諧時在此區間內掃頻。

1.下限頻率最高為 100HZ，上限頻率最低為 150HZ。

2.當第一次試驗時建議采用 30HZ～300HZ 進行掃描。

3.當已經知道大概頻率范圍時，可以選定在適當的頻率段掃描，以減少試驗時間。

輸出電壓：設置調諧時輸出電壓的初此值。

1. 對 Q 值較低的試品如發電機、電動機，初此值設定為 30～40V；

2. 對 Q 值較高的試品如電力電纜、變壓器、GIS 等，初此值設定為 10～15V。試驗電壓：設置試驗電壓的最高值。

我們的電壓跟蹤系統具備自動校核較大電壓波動的功能，但電網電壓的波動幅度較小，由此而引起的高壓電壓的波動也在儀器的捕捉范圍內，因此，我們強烈建議你在設置試驗電壓時，將“試驗電壓”的數值設定為比要施加的試驗電壓低 5％Ue。

報警電壓：設置試驗電壓的極限值，電壓超過時自動終止試驗。一般比試驗電壓高 10%。

報警電流：設置輸出電流的最高值。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的 2/3。

運行時間：設置試驗電壓的加壓時間。00:01 指試驗時間為 1 分鐘，其余的依此類推。

電壓比：用于設置分壓器的分壓比。一般在出廠時已經設置完畢，現場試驗時不能調整，以免計量的電壓不對。之所以在界面上保存此項，是用于在一定的時候效驗分壓器。

確認：移動需要設置的位置。當設置完某一參數后，點擊“設置”自動保存該參數并進入下以設置項。

1～0：數字鍵：選擇需要設置的數值。

020.00 位置：按數字時顯示需要值。

退格：改變設置位數。

返回：設置完成后返回到圖 2 界面。

點擊“返回”后，保存所有設置了的參數，進入到試驗界面。

注意：因為你是第一次使用我們的設備，建議在進行試驗操作前仔細檢查你的當次設置是否符合試驗要求。具體做法就是在試驗前你再次點擊“設置”，進入圖 3 界面，依次檢查每一項參數，確認與試驗要求符合后再點擊“返回”進入待試驗的圖 2 界面。

1.3 勵磁變壓器：

1. A1、A2 等高壓端的電壓值是根據用戶試品對象特殊設計的，不能接錯。

2. 一般在對試驗電壓低、電流大的試品試驗時接較低電壓端，反之接較高電壓端。

3.用于發電機、電動機耐壓的諧振裝置的勵磁變壓器的輸出電壓較高，在使用時請盡可能將連接線與其他物體隔離。

4. 勵磁變壓器的接地端是保證隔離效果和安全的重要端口，必須可靠接地。

1.4 電容器分壓器：

1.我們提供的電容器分壓器是保證在不帶任何試品的情況下，可以自升壓的必備件，主要用于檢查裝置和效驗分壓器。

2.電容分壓器的額定電容量通常與所有電抗器串聯時的電抗值匹配，所以在沒有特殊說明的情況下，對裝置自升壓時請將所有電抗器串聯連接。

本公司生產的串聯諧振設備在行業內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯諧振“高壓設備供應商而努力。1．LC串聯諧振吸收電路

吸收電路的作用是將輸入信號中某一頻率的信與去掉。圖4-65所示是采用LC串聯諧振電路構成的吸收電路。電路中的VT1構成一級放大器，U是輸入信號，U是這一放大器的輸出信號。Ll和Cl構成LC串聯諧振吸收電路，其諧振頻率為fo，它接在VT1輸入端與地端之間。

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圖4-65

(1)輸入信號頻率為fo。對于輸入信號中頻率為fo的信號，由于與Ll和Cl的諧振頻率相同，Ll和Cl的串聯電路對它的阻抗很小，頻率為五的輸入信號被Ll和Cl旁路到地而不能加到VT1基極，VT1就不能放大矗信號，當然輸出信號中也就沒有頻率為fo的信號了。

(2)輸入信號頻率高于或低于石。對于輸入信號中頻率高于或低于fo的信號，由于與Ll和Cl的諧振頻率不等，這時Ll和Cl串聯電路失諧，其阻抗很大，其輸入信號不會被Ll和Cl旁路到地，而是加到了VT1基極，經VT1放大后輸出。

從這一放大器的頻率響應特性中可以看出，輸出信號中沒有頻率為fo的信號存在了。

2．串聯諧振高頻提升電路

圖4-66所示是采用LC串聯電路構成的高頻提升電路。電路中的VT1構成一級共發射極放大器，Ll和C4構成LC串聯諧振電路，用來提升高頻信號。Ll和C4串聯諧振電路的諧振頻率為五，它高于這一放大器工作信號的最高頻率。

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圖4-66

由于Ll和C4電路在諧振時的阻抗最小，與發射極負反饋電阻R4并聯后負反饋電阻最小，因此此時的放大倍數最大。這樣，接近fo的高頻信號得到提升，如圖中放大器的頻響特性曲線所示，不加Ll和C4時的高頻段響應曲線為虛線，加入Ll和C4時的為實線，顯然實線的高頻段響應優于虛線。

對于頻率遠低于fo的輸入信號，Ll和C4電路對其沒有提升作用。因為Ll和C4電路處子失諧狀態，其阻抗很大，此時的負反饋電阻為R4。

3．LC諧振電路工作原理分析小結

(1)掌握阻抗特性。了解這兩種諧振電路的一些主要特性是分析它們應用電路的基礎，其中最主要的是兩種諧振電路的阻抗特性，因為在各種電路的工作原理分析中，主要是依據電路的阻抗對電路進行分析。LC并聯諧振電路諧振時阻抗最大，LC串聯諧振電路最小，將它們對應起來比較容易記憶。

(2) LC串聯諧振電路諧振時阻抗最小。分析LC串聯諧振電路時要注意的事項同并聯諧振電路相同，只是串聯諧振時電路的阻抗最小，而并聯諧振時的阻抗最大。

對于LC串聯諧振電路而言，電路失諧時電路的阻抗很大，此時對于頻率低于諧振頻率的信號主要是因為電容Cl的容抗大了，對于頻率高于諧振頻率的信號主要是因為電感Ll的感抗大了。

(3) LC并聯諧振電路失諧時阻抗小。對于LC并聯諧振電路而言，電路失諧時電路的阻抗很小，此時頻率低于諧振頻率的信號主要是從電感Ll支路通過的，而頻率高于諧振頻率的信號主要是從電容Cl支路通過的。

(4)輸入信號頻率分成兩種情況。分析這兩種LC諧振電路的應用電路時，要將輸入信號頻率分成兩種情況：輸入信號頻率等于諧振頻率時的電路工作情況和輸入信號頻率不等于諧振頻率時的電路工作情況。

(5)阻尼電阻作用。在并聯諧振電路中加入阻尼電阻的目的是為了獲得所需要的頻帶寬度。所加電阻的阻值越小，頻帶越寬，反之則越窄。

輸入LC并聯諧振電路的信號頻率是很廣泛的，其中含有頻率為諧振頻率的信號。在眾多頻率的輸入信號中，電路只對頻率為諧振頻率的信號發生諧振，這時電路的阻抗最犬。諧振電路有一個頻帶寬度。在電路分析中，可以認為頻帶內的信號都與諧振頻率的信號一樣，被同樣地放大或處理；但對頻率偏離諧振頻率的信號，掌握的。頻帶的寬度與Q值大小有關，Q值大，則認為沒有受到放大或處理，這是電路分析要頻帶窄；Q值小，頻帶寬。