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電力技術

電纜諧振試驗裝置（電科院）

時間：2022-11-24

中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜諧振試驗裝置（電科院）

ZSBP-324KVA/44KV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-324KVA/44KV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-324KVA/44KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

適用范圍
1．35kV/630mm2電纜5km，電容量≤0.54μF，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。
一、系統主要性能及參數
1、電源電壓： 380v/220V±10%、50Hz；
2、額定容量： 324KVA；
3、輸出電壓： 60KV
4、輸出電流： 1A， 6A
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；
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。
二、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
三、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: 25KW
c) 工作電源: 交流380/220V、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: 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： 16Kg
2、勵磁變壓器12.5KVA 2臺
a) 額定容量: 12.5KVA
b) 輸入電壓: 500V
c) 輸出電壓： 1.6KV；3.2KV；
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： 55Kg ;
3、高壓電抗器 27/27 12臺
a) 額定容量： 27KVA
b) 額定電壓： 27KV
c) 額定電流： 1A
e) 品質因素： Q≥30
f) 結構：干式；
g) 重量： 35Kg/臺
h) 連續運行時間：≥ 1小時
4、電容分壓器 60/0.003 1臺
a) 額定電壓： 60KV
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： 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。
四、供貨清單一覽表
1、變頻電源 25KW 臺 1
2、勵磁變壓器 12.5KVA 臺 2
3、高壓電抗器 27/27 臺 12
4、電容分壓器 60/0.003 臺 1
5、附件箱含測試線一套套 1
五、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-324KVA/44KV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-324KVA/44KV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-324KVA/44KV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-324KVA/44KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

一個做勻速圓周運動的物體在一條直徑上的投影所做的運動即為簡諧運動：R是勻速圓周運動的半徑，也是簡諧運動的振幅；ω是勻速圓周運動的角速度，也叫做簡諧運動的圓頻率，ω=√(k/m)；φ是t=0時勻速圓周運動的物體偏離該直徑的角度(逆時針為正方向)，叫做簡諧運動的初相位。在t時刻，簡諧運動的位移x=rCOS(ωt+φ)，簡諧運動的速度v=-ωRsin(ωt+φ)，簡諧運動的加速度a=-(ω^2)Rcos(ωt+φ)，這三個式子叫做簡諧運動的方程。

這個運動是假設在沒有能量損失引至阻力的情況而發生。

做簡諧運動的物體的加速度跟物體偏離平衡位置的位移大小成正比，方向與位移的方向相反，總指向平衡位置。

受迫振動與共振

受迫振動：振動系統在周期性驅動力作用下的振動。穩定時，系統的振動頻率等于驅動力的頻率，跟系統的固有頻率無關。驅動力頻率越接近固有頻率，振幅越大。

共振：當驅動力的頻率等于系統的固有頻率時的振動稱為共振。物體的振幅增大，能量增加。若能量的增量等于所受阻力而消耗的能量時達到最大振幅，而不會一直增大。

系統發生諧振時，在諧振電壓和工頻電壓的作用下，PT鐵芯磁密迅速飽和，激磁電流迅速增大，會使PT繞組嚴重過熱而損壞(同一系統中所有PT均受到威脅)，甚至引起母線故障造成大面積停電。因此對發生諧振時，如何快速消除諧振是保證設備安全運行的關鍵。

諧振現象分析

6kV中性點不接地系統的諧振分基波諧振、高頻諧振和分頻諧振三種，諧振一般由接地和激發產生，根據運行經驗，當向僅帶有電壓互感器的空母線突然充電時易產生基波諧振;當發生單相接地時易產生分頻諧振，特別是單相接地突然消失(如拉路)時易激發諧振。發生諧振時，相間電壓不變，電壓互感三角會出現諧振頻率電壓，中央信號會報“系統單相接地”信號，若不仔細分析其電壓變化，會誤認為是系統單相接地故障，對于沒有裝設消弧線圈的變電站，快速消除諧振更為重要，下面對三種諧振現象進行分析：

1、基波諧振：發生基波諧振時，相對地電壓有以下兩種現象：

1) 一相電壓下降(不為零)，兩相電壓升高超過線電壓或電壓表頂表;

2) 兩相電壓下降(不為零)，一相電壓升高或電壓表頂表;

其相對地電壓的過電壓小于或等于3倍相電壓;

2、高頻諧振：發生高頻諧振時，其相對地電壓的過電壓小于或等于4倍相電壓，三相對地電壓一起升高，遠遠超過線電壓或電壓表頂表。

3、分頻諧振：發生分頻諧振時，三相對地電壓依相序次序輪流升高或同時升高，并在(1.2——1.4)倍相電壓間做低頻擺動，大約每秒一次。

諧振的處理

對于現在6kV不接地系統來說，主要是投入消弧線圈和改變運行參數，一般投入消弧線圈都能消除諧振，對于發生基波和高頻諧振，只要消諧器可靠動作，也能消除諧振，但對于分頻諧振具有零序性質，一般消諧器無法消除諧振，投切三相對稱負荷不起作用，對于未裝設消弧線圈，因此根據實際情況，可按以下方法處理：

1、基波或高頻諧振的處理

1) 有運行電容器時，切除運行電容器;沒有運行電容器時，投入一組電容器;

2) 以上措施無法消諧時，切除該母線所有電容器，向調度申請切除部分饋線，最好是先切長線路。

2、分頻諧振的處理

1) 切除該母線所有電容器;

2) 諧振仍無法消除時，向調度申請切除該母線上的線路，直至諧振消除;

3) 若所有線路全部切除后仍無法消諧，向調度申請切除變低開關，將母線停電;

4) 恢復母線及線路送電。