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高壓電力電纜耐壓試驗儀（電科院）

時間：2022-11-24

中試控股技術研究院魯工為您講解：高壓電力電纜耐壓試驗儀（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。

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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

變頻串聯諧振技術應用的優點

1、所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。

2、設備的重量和體積大大減少。串聯諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。

3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

4、防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯諧振狀態，當試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯諧振或者

試驗變壓器方式做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數百倍。所以，串聯諧振能有效的找到絕緣弱點，又不存在大的短路

電流燒傷故障點的憂患。

5、不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源，這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且，不會出現任何恢復過電壓。

變頻串聯諧振技術特點

1、裝置具有過壓、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整定，試品閃絡時閃絡保護動作并能記下閃絡電壓值，以供試驗分析。

2、整個裝置單件重量很輕，最大不超過40kg，便于現場使用。

3、裝置具有三種工作模式，方便用戶根據現場情況靈活選擇，提高試驗速度。工作模式為：全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式。

4、能存儲和異地打印數據，存入的數據編號是數字，方便的幫助用戶識別和查找。

5、裝置自動掃頻時頻率起點可以在規定范圍內任意設定，掃頻方向可以向上、向下選擇，同時液晶大屏幕顯示掃描曲線，方便使用者直觀了解是否找到諧振點。

6、采用了DSP平臺技術，可以方便的根據用戶需要增減功能和升級，也使得人機交換界面更為人性化。變頻串聯諧振在行業內都廣受好評，以打造專業的“變頻串聯諧振“高壓設備供應商而努力。很多人在做變頻串聯諧振試驗時，對如何正確的選擇電抗器甚是不解，今天就為大家講解一下，如何正確在變頻串聯諧振試驗的時候選擇電抗器。

中試控股變頻串聯諧振如何正確選擇電抗器

下面從額定交流電流的選擇、電壓降、電感量的選擇、對應額定電流的電感量等方面進行分析。

1、額定交流電流的選擇:

額定交流電流是從發熱方面設計電抗器的長期工作電流，同時應該考慮足夠的高次諧波分量。即輸出電抗器實際流過的電流是變頻器電機負載的輸出電流。

2、電壓降:

電壓降是指50HZ時，對應實際額定電流時電抗器線圈兩端的實際電壓降。通常選擇電壓降在4V~8V左右。

3、對應額定電流的電感量:

電抗器的額定電感量也是一個重要的參數!若電感量選擇不合適，會直接影響額定電流下的電壓降的變化，從而引起故障。而電感量的大小取決于電抗器鐵芯的截面積和線圈的匝數與氣隙的調整。輸出電抗器電感量的選擇是根據在額定頻率范圍內的電纜長度來確定，然后再根據電動機的實際額定電流來選擇相應電感量要求下的鐵芯截面積和導線截面積，才能確定實際電壓降。變頻串聯諧振試驗裝置測量交流耐壓試驗辦法是通過改變試驗回路中的電感、頻率、使回路處于諧振狀況，選用這種辦法能滿足高壓、大電流的試驗要求。用變頻串聯諧振裝置做交流耐壓試驗時應留意以下幾點：

1、試驗前應了解被試設備的非破壞性試驗項目是否合格，若有缺陷或反常，應在掃除之后再進行試驗；

2、調整保護球空隙，使其放電電壓為試驗電壓的105%~110%，接連試驗三次，應無明顯不同，并查看過電流保護裝置動作的可靠性；

串聯諧振.jpg

3、試驗中若發現電壓表指針擺動很大，被試物發出反常響聲，毫安表的指示急劇添加，被試物冒煙、冒火、絕緣外表發等接連火花放電等狀況時，應立即降下電壓，在高壓側掛上地線后，查明原因。

4、試驗現場應圍好遮欄，掛好警示標志牌，并派專人監督；

5、依據試驗接線圖接好線后，應有專人查看，確認無誤，包括引線對地距離、安全距離等、后方可預備加壓；

6、加壓前要查看調壓器是否在零位，確認在零位后方可加壓，并且要在高呼“家高壓”后才干實施操作；

7、試驗前應將被試設備的絕緣外表擦拭干凈，將試驗設備、被試品的外殼和非被試繞組可靠接地。對多油設備應按有關規定使油靜止一定時刻后再做試驗，如：大容量變壓器，應使油靜止12～24h、3～l0kV變壓器，應使油靜止6-12h；

8、升壓過程中應監督電壓表及其他儀表的變化，0.5倍額外試驗電壓時，讀取被試設備的電容電流;當升至額外電壓時，開始核算時刻，再讀取電容電流，時刻到后緩慢降下電壓至零，再斷開電源；

9、關于升壓速度，在試驗電壓的30%以下時可以略微快一些，其后升壓應均勻，約按5%試驗電壓/s進行升壓，或升至額外試驗電壓世界為10~15s；

10、被試設備無明確規定者，一般耐壓時刻為1min;絕緣棒等用具耐壓時刻為5min。試驗結束應及時掛上地線，然后接觸有關部位，應無發熱現象；

11、試驗前后應測量被試設備的絕緣電阻及吸收比，兩次測量成果不該有明顯不同。近年來，采用變頻串聯諧振原理進行交流耐壓試驗，是變電站高壓設備絕緣檢驗最常見的試驗方法，這種試驗裝置得到廣泛的應用。本文希望通過總結串聯諧振試驗過程中遇到的常見問題，從而分析原因、得到常見問題的解決方法。

串聯諧振試驗常見的問題有哪些呢？

1、變頻源主機找不到諧振點。

2、變頻源主機復位。

3、裝置Q值偏低，即電壓升不上去，或升不高。

4、供電電源跳閘。

串聯諧振.jpg

串聯諧振試驗裝置的構成及特點：

串聯諧振裝置是運用串聯諧振原理，使回路產生諧振電壓加到試品上，串聯諧振裝置目前分為變頻式和調感式兩大類。串聯諧振裝置主要由變頻源（變頻式）、高壓電抗器、可調式電抗器（調感式）、電容分壓器、激勵變壓器等幾部分組成。廣泛用于電力電纜、電力變壓器、水力發電機、GIS等大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗！串聯諧振裝置具有需求電源容量小、設備重量體積小、改善輸出波形、防止短路電流燒傷、不會出現恢復過電壓等優點。完全滿足GB50150-2006以及DL/T849.6-2004標準中各項指標的要求。

工作中常見的解決方法
1．變頻源主機找不到諧振點。
原因：1）系統諧振點在主機的輸出頻率范圍之外；2）系統接線錯誤；　3）系統未可靠接地；4）高壓采樣反饋信號開路或連接不可靠；5）試品有故障。
排除方法：
1）檢查接地裝置可靠，接地連接線是否有斷開點；2）檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷；3）檢查每一只電抗器的通斷；4）檢查分壓器的信號線的通斷；5）檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷；6）裝置自身升壓時沒有諧振點，還需要檢查補償電容器的通斷；
2．主機復位
原因：主機供電電源波動；外界強磁場干擾；主機未可靠接地；
3．裝置Q值偏低，即電壓升不上去，或升不高。
現象：
1）調諧曲線是一條曲線，有較低的尖峰； 2）試驗時一次電壓較高，高壓卻較低，甚至在沒有升到試驗電壓時，一次電壓已經到達額定電壓，回路自動降壓；