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電力技術

電纜交接試驗儀（電科院）

時間：2022-12-01

中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜交接試驗儀（電科院）

ZSBP-132kVA/22kV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-132kVA/22kV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-132kVA/22kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
一、滿足試品范圍
10kV/300mm2電纜3km交流耐壓試驗，電容量≤1.1265uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
二、裝置主要組成
序號設備名稱規格型號單位數量
1 變頻電源 ZSBP-6kW 臺 1
2 激勵變壓器 ZSJL-6kVA/1kV/0.4kV 臺 1
3 高壓電抗器 ZSDK-44kVA/22kV 臺 3
4 電容分壓器 ZSFY-3000pF/30kV 套 1
三、主要功能及特征
ZSBP系列變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，采用調節電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現諧振，從而在被試品上獲得高電壓大電流，因其所需電源功率小、設備重量輕體積小，在國內外得到了廣泛好評和應用，是當前高電壓試驗的新方法和潮流。
我公司調頻諧振裝置主要功能及其技術特點：
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，便于現場使用。
3、裝置具有三種工作模式：全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式；方便用戶根據現場情況靈活選擇，提高試驗速度。
4、能存儲和異地打印數據，存入的數據編號是數字，方便用戶識別和查找。
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DSP平臺技術，可根據用戶需要增減功能和升級，人機交換界面更為人性化。
7、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。
8、設備的重量和體積大大減少。串聯諧振裝置中，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。
9、有效改善輸出電壓波形。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，有效防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
10、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，而用并聯諧振或者試驗變壓器做耐壓試驗時，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。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。
11、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。
四、主要技術參數
1. 額定容量：132kVA
2. 額定電壓：22kV
3. 額定電流：6A
4. 測量精度：系統有效值1.5級
5. 工作頻率：30-300Hz
6. 裝置輸出波形：正弦波
7. 品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)
8. 波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%
9. 輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz
10. 工作時間：額定負載下允許連續60min；過壓1.1倍1分鐘
11. 溫升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K
12. 保護功能：過壓、過流、零位啟動、系統失諧（閃絡）等保護功能
13. 環境溫度：－20℃-55℃
14. 相對濕度：≤90%RH
15. 海拔高度:≤3000米
六、試驗時設備組合方式
組合方式
被試品對象電抗器選擇
（44kVA/22kV三節）激勵變壓器
輸出端選擇試驗電壓(kV)
10kV/300mm2電纜3km 使用電抗器三節并聯 1kV ≤22kV
七、系統配置參數
(一) 變頻電源ZSBP-6kW 1臺
1) 額定輸出容量：6kW
2) 工作電源：220/380±10%V（單/三相），工頻
3) 輸出電壓：0–400V
4) 額定輸入電流：15A
5) 額定輸出電流：15A
6) 電壓分辨率：0.01kV
7) 電壓測量精度：1.5%
8) 頻率調節范圍：30–300Hz
9) 頻率調節分辨率：≤0.1Hz
10) 頻率穩定度：0.1%
11) 運行時間：額定容量下連續60min
12) 溫升：額定容量下連續運行60min元器件最高溫度≤65K
13) 噪聲水平：≤50dB
14) 尺寸（長寬高mm）：400×280×400
15) 重量：約10kg
(二) 激勵變壓器ZSJL-6kVA/1kV/0.4kV 1臺
1) 額定容量：6kVA
2) 輸入電壓：0-400V
3) 輸出電壓：1kV
4) 結構：干式
5) 尺寸（長寬高mm）：450×330×430
6) 重量：約40kg
(三) 高壓電抗器ZSDK-44kVA/22kV 3節
1) 額定容量：44kVA;
2) 額定電壓：22kV
3) 額定電流：2A
4) 電感量：55H/單節
5) 品質因素：Q≥30 (f=45Hz)
6) 結構：干式
7) 尺寸（內徑高mm）：?282×435
8) 重量：約45kg
(四) 電容分壓器ZSFY-3000pF/30kV 1套
1) 額定電壓：30kV
2) 高壓電容量：3000pF
3) 介質損耗：tgσ≤0.5%
4) 分壓比：1000：1
5) 測量精度：有效值1.5級
6) 尺寸（內徑高mm）：?140×500
7) 重量：約6kg
八、供貨清單
序號設備名稱型號及規格單位數量
1 變頻電源 ZSBP-6kW 臺 1
2 激勵變壓器 ZSJL-6kVA/1kV/0.4kV 臺 1
3 高壓電抗器 ZSDK-44kVA/22kV 臺 3
4 電容分壓器 ZSFY-3000pF/30kV 套 1
5 串聯諧振測試線套 1
6 出廠檢驗報告份 1
7 使用說明書份 1
8 產品合格證份 1
9 裝箱清單份 1
九、參考實驗標準
DL/T 596-1996 《電力設備預防性試驗規程》
GB50150-2016 《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》
GB10229-88 《電抗器》
GB1094 《電力變壓器》
GB1094.1-GB1094.6-96 《外殼防護等級》
GB2900 《電工名詞術語》
GB/T16927.1~2-1997 《高電壓試驗技術》
DL/T474.4-2006 《現場絕緣試驗實施導則－交流耐壓試驗》
DL/T1015 《現場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統的使用導則》
GB/T311.1-1997 《高壓輸變電設備的絕緣與配合》
GB191-2000 《包裝儲運圖示標志》
JB/T9641-1999 《試驗變壓器》
IEC358(1990) 《耦合電容器和電容分壓器》
GB4793-1984 《電子測量儀器安全要求》
GB/T3859.2-1993 《半導體變流器應用導則》
GB/T2423.8-1995 《電工電子產品基本環境試驗規程》
DL/T849.6-2004 《電力設備專用測試儀器通用技術條件第6部分：高壓諧振試驗裝置》

變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置：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。

中試控股變頻串聯諧振耐壓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”產出變頻串聯諧振耐壓成套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。

變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置|中試控股

在電阻、電容和電感串聯諧振的電路中，感抗Xl和Xc的作用是直接相減的。如果滿足一定條件，恰好使Xl=Xc，則電路的電抗等于零，電路中的電流和電壓相位相同，沒有無功功率在電阻與電感、電容間交換。電路的這種狀態稱為串聯諧振。

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諧振。

在電阻、電感及電容所組成的串聯電路，當容抗XC=感抗XL相等時，即發生變頻串聯諧振，此時電路中的電壓U與電流I的相位相同。電路發生串聯諧振時，電路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,電路中總阻抗最小，電流將達到最大值。

在具有R、L、C元件的正弦交流電路中,電路兩端的電壓與電流一般是不同相的.如果改變電路元件的參數值或調節電源的頻率,可使電路的電壓與電流同相,使電路的阻抗呈現電阻的性質,處在這種狀態下的電路稱為諧振。根據電路的不同連接形式,諧振現象可分為串聯諧振和并聯諧振.d在R、L、C串聯電路中,當電路中的XL＝XC時,阻抗角∮＝0,即電源電壓和電流同相,這種現象稱為串聯諧振.串聯諧振的特點：諧振發生時,因感抗XL等于容抗XC,所以,阻抗達到最小值,電路呈電阻性。
在電壓U不變的情況下,電路中的電流I達到最大值.由于諧振時XL=XC,所以UL=UC,而UL和Uc的相位相反,相加時互相抵消,所以電阻上的電壓等于電源電壓.串聯電路諧振時具有某些特點,了解諧振現象可以利用這些特點,又可防止某些特點所帶來的危害.諧波濾除裝置就是利用串聯諧振的特點,分別慮除主要各次諧波.在普通無功補償裝置中應避免串聯諧振,這是因為,當串聯諧振發生時,電容元件上的電壓將增高,可能導致電容器絕緣層被擊穿.但在無線電工程中,利用串聯諧振現象的選擇性和所獲得的較高電壓,可將所需要接收的信號提取出來.檢舉對LC選頻諧振回路中的品質因數Q,它的定義是：Qo=WoL/r,Wo是回路的諧振頻率,r是電感L的消耗電阻。
國內外有關部門為什么廣泛推薦采用交流耐壓取代直流耐壓？

隨著國民經濟的發展以及城網供電電壓等級的提高，交聯聚乙烯絕緣電力電纜（XLPE）以其合理的工藝和結構，優良的電氣性能和安全可靠的運行特點，在國內外獲得越來越廣泛的使用。中試控股尤其在高壓輸電領域更取得了巨大的進展。與充油電纜相比，交聯電纜敷設安裝方便，運行維護簡單，不存在油的淌流問題。但是，交聯聚乙烯電纜的絕緣在運行中易產生樹枝化放電，造成絕緣老化破壞，嚴重地影響了交聯聚乙烯絕緣電力電纜的使用壽命。因此，充分認識交聯電纜的絕緣特性，及時有效地發現和預防絕緣中存在的某些缺陷，對保障設備乃至系統的安全運行具有十分重要的意義。闡述了影響交聯電纜絕緣的主要因素以及電纜的交接試驗原理，中試控股認為在現場對交聯電纜實施交流耐壓試驗是必要和可行的。

為了保證電纜安全可靠運行，中試控股有關的國際標準對電纜的各種試驗做了明確的規定。主要試驗項目包括：測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測量絕緣電阻主要是檢驗電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗是同步進行的，其目的是發現絕緣中的缺陷，甚至造成電纜的絕緣隱患。德國Sechiswag公司在1978～1980年41個回路的10 kV電壓等級的XLPE電纜中，發生故障87次；瑞典的3 kV～24．5 kV電壓等級XLPE電纜投運超出9 000 km，發生故障107次，國內也曾多次發生電纜事故，相當數量的電纜故障是由于經常性的直流耐壓試驗產生的負面效應引起。因此，國內外有關部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統的直流耐壓。