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中試控股技術研究院魯工為您講解：光伏電纜變頻串聯(lián)諧振實驗裝置

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(guī)格。
ZSBP系列變頻串聯(lián)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。

參考標準：DL/T 474.4-2018

簡易讀懂：變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置可以做什么?
變頻串聯(lián)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(fā)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(zhì)、變電站系統(tǒng)的交流耐壓試驗。

中試控股始于1986年 ? 30多年專業(yè)制造 ? 國家電網(wǎng).南方電網(wǎng).內(nèi)蒙電網(wǎng).入圍合格供應商

變壓器、GIS系統(tǒng)、SF6開關、CT/PT、絕緣子、母線、電纜、套管等容性設備是變電站中常見的一次電氣設備。

中試控股根據(jù)220V以及以下變電站一次電氣設備耐壓的試驗規(guī)程要求，相應的交/直流耐試驗設備既要滿足高電壓、小電流的試驗條件，又要滿足低電壓，大電流的試驗條件，要求兼顧較寬的適用范圍，采用串聯(lián)諧振的原理，由變頻電源控制箱(控制臺)、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成了主設備

中試控股在電容分壓器上，接入整流硅堆及微安表，即可完成直流耐壓試驗。由于系統(tǒng)諧振后具有很好的濾波特性，因此其生產(chǎn)的直流電壓優(yōu)于普通試驗變壓器整流出來的直流電壓。是地、市、縣級高壓試驗部門及電力承裝、修試工程單位理想的耐壓

進口功率元件，變換核心：中試控股統(tǒng)采用進口功率元件作為功率變換的核
心,電壓輸出和頻率輸出穩(wěn)定.經(jīng)過多次
高壓直接對地短路的測試,系統(tǒng)仍然保持
完好。同時系統(tǒng)也有很強的過載能力
自動+手動，多種組合試驗模式：系統(tǒng)支持”自動調(diào)諧+手動調(diào)壓" ,“自動調(diào)
諧+自動調(diào)壓"，"手動調(diào)諧+手動調(diào)壓"等
試驗模式,推薦使用"自動調(diào)諧+手動調(diào)壓模式
SPWM+IPM專業(yè)芯片模塊：并聯(lián)諧振中試控股采用了專用的SPWM數(shù)字式波形
發(fā)生芯片;中試控股采用了正交非同步固定式載波
調(diào)制方式;功率部分采用了先進的IPM模塊

如何選擇合適的變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置？
為了選對規(guī)格，請?zhí)峁┮韵录夹g參數(shù)
1、電力變壓器：電壓等級，大容量，試驗性質(zhì)（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(fā)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）。

中試控股踐行“精細制造，深耕技術”產(chǎn)出變頻串聯(lián)諧振耐壓成套試驗裝置優(yōu)質(zhì)產(chǎn)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。

串聯(lián)諧振的三大應用
高壓大電容量設備進行交流耐壓試驗時,試驗變壓器容量要求非常大,試驗設備笨重,而應用串聯(lián)諧振原理可以利用電壓及容量小得多的設備產(chǎn)生所需的試驗電壓,滿足試驗要求。下面中試控股電力給大家介紹一下串聯(lián)諧振試驗裝置在各個領域的應用。
1.在電纜試驗中的應用
城鄉(xiāng)電網(wǎng)中電纜的大量使用,其故障時有發(fā)生。為保證交聯(lián)電纜的安全運行,國家電網(wǎng)公司對電纜交接和預防性試驗做出了新的規(guī)定,用交流耐壓試驗替代原來的直流耐壓試驗,以避免直流試驗的累積效應對電纜造成損傷。
國際大電網(wǎng)會議(CIGRE)21.09工作組的建議導則提出高壓擠包絕緣電纜的現(xiàn)場試驗采用DAXZ串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng),頻率范圍為30～300Hz。并在1997年發(fā)表的題為“高壓橡塑電纜系統(tǒng)敷設后的試驗”的總結(jié)報告中明確指出以下3條。
①由于直流電場強度按電阻率分布,而電阻率受溫度等影響較大,同時耐壓試驗過程中,終端頭的外部閃絡引起的行波可能造成絕緣損壞。
②直流耐壓試驗在很高電壓下,難以檢出相間的絕緣缺陷。
③直流電壓本身容易在電纜內(nèi)部集起空間電荷,引起電纜附件沿絕緣閃絡,因波過程還會產(chǎn)生過電壓,這些現(xiàn)象迭加在一起,使局部電場增強,容易形成絕緣弱點,在試驗過程中可能導致絕緣擊穿,并可能在運行中引起事故。
很多電纜在交接試驗中按GB50150-2006標準進行直流耐壓試驗順利進行,但投運不久就發(fā)生絕緣擊穿事故,正常運行的電纜被直流耐壓試驗損壞的情況也時有發(fā)生。交流耐壓試驗因其電場分布符合運行實際情況,故對電纜的試驗為有效。
通常交流電力電纜的電容量較大,試驗電流也很大,調(diào)感式設備的體積將非常巨大并且電感調(diào)節(jié)也很困難,而調(diào)頻式裝置則靈活性更強,更易于實現(xiàn)。因此,電纜現(xiàn)場交流耐壓試驗多利用變頻諧振試驗設備。中試控股可根據(jù)客戶需求制造10KV、35KV、110KV、220KV、500KV電壓等級的串聯(lián)諧振試驗裝置。
2.在GIS設備中的應用
氣體絕緣開關設備在工廠整體組裝完成以后或分單元進行調(diào)整試驗,試驗合格后以分單元運輸?shù)姆绞竭\往現(xiàn)場安裝。運輸過程中的振動、撞擊等可能導致GIS元件或組裝件內(nèi)堅固件松動或移位;安裝過程中,在聯(lián)結(jié)、密封等工藝處理方面可能失誤,導致電極表面刮傷或安裝錯位引起電極表面缺陷;安裝現(xiàn)場可能從空氣中進入懸浮塵埃。導電微粒雜質(zhì)等,這些在安裝現(xiàn)場通過常規(guī)試驗將難以檢查出來,對GIS的安全運行將是極大的威脅。
由于試驗設備和條件所限,早期的GIS產(chǎn)品多數(shù)未進行嚴格的現(xiàn)場耐壓試驗。事故統(tǒng)計表明沒有進行現(xiàn)場耐壓試驗的GIS大都發(fā)生了事故。因此,GIS必須進行現(xiàn)場耐壓試驗。
GIS的現(xiàn)場耐壓主要包括交流電壓、振蕩操作沖擊電壓和振蕩雷電沖擊電壓等3種試驗方法。其中交流耐壓試驗是GIS現(xiàn)場耐壓試驗常見的方法,它能夠有效地檢查異常的電場結(jié)構(gòu)(如電極損壞)。
目前,由于試驗設備和條件所限,現(xiàn)場一般只做交流耐壓試驗。IEC517和GB7674認定對SF6氣體絕緣試驗電壓頻率在10～300Hz范圍內(nèi)與工頻電壓試驗基本等效。國內(nèi)外大多采用調(diào)頻式串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置進行GIS現(xiàn)場交流耐壓試驗。
3.在發(fā)電機(電動機)交流耐壓試驗中的應用
發(fā)電機定子繞組對地或相間電容量大,如300MW水輪發(fā)電機定子繞組對地電容量高達1.7～2.5μF,工頻耐壓時電容電流達到25～35A,試驗設備容量數(shù)千kVA,采用常規(guī)試驗設備時,設備笨重。更為嚴重的是用常規(guī)大容量試驗設備時,發(fā)電機定子繞組絕緣被擊穿時的故障點短路電流大,會燒損鐵芯,將造成很大的經(jīng)濟損失。根據(jù)國家標準GB/T16927.2-1997《高電壓試驗技術》第一部分6.2.1.1電壓波形的規(guī)定“試驗電壓一般應是頻率為45～65Hz的交流電壓,通常稱為工頻試驗電壓。
”為了滿足發(fā)電機交流耐壓試驗電壓頻率為工頻的要求,發(fā)電機串聯(lián)諧振裝置通常是調(diào)感式的,通過調(diào)節(jié)鐵芯氣隙改變電感從而達到工頻諧振的目的。
諧振裝置具有組合方式靈活,對試品的破壞小，同時串聯(lián)諧振試驗裝置的體積、重量和所需要的電源容量遠低于采用傳統(tǒng)的試驗變壓器,大大減輕了現(xiàn)場試驗的工作量。因此,串聯(lián)諧振試驗裝置將在電力設備交流耐壓試驗工作中獲得越來越廣泛的應用。
串聯(lián)諧振中三類試驗頻率范圍
綜合國內(nèi)外有關技術資料，選擇合適的試驗頻率范圍是個比較重要的問題。在這方面，有一些不同的觀點和提法。就目前的國內(nèi)外的提法來看，我們總結(jié)可分成3類：第1類為較寬頻率范圍30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz；第2類為工頻范圍，45-65Hz，45-55Hz；第3類為接近工頻，35-75Hz。
1.較寬頻率范圍
國際大電網(wǎng)會議第21、09工作組發(fā)布的《試驗導則》，建議頻率范圍為30-300Hz。但實際上更低一些頻率也具有較好地等效性。IEC60840和IEC62067標準草案（2001年和2000年）就規(guī)定可采用20-300Hz。
國外有些廠家設計串聯(lián)諧用電抗器，在特殊情況下也有采用低頻率為25Hz或20Hz的。當然頻率愈低，被試電纜的長度（電容量）可增大。但是電抗器鐵心因此放大，使重量增加。個別資料顯示, 1-300Hz的交流試驗也具有與工頻交流試驗的等效性，這說明實際應用中頻率下限有可能取得更低，例如小于20Hz甚至到0.1Hz也是可行的。
進一步表明在這樣的頻率范圍內(nèi)，絕緣內(nèi)部各介質(zhì)的電壓分布及介質(zhì)特性仍基本相同。工作頻率超過300Hz是否適當？有資料報導說，隨頻率增高，串諧電抗器及勵磁變壓器的損耗降低，但是要考慮被試品電容介質(zhì)的極化發(fā)熱問題，因此頻率高于300Hz是不可取的。
2.工頻范圍
國際上工業(yè)頻率主要指50Hz和60Hz兩種，故IEC標準規(guī)定對高壓絕緣的工業(yè)試驗頻率范圍為45-65Hz，在我國額定工頻為50Hz。GB/T16927.1-1997規(guī)定工頻試驗頻率范圍為45-55Hz。
認為工頻電力電纜的試驗電壓也必須是工頻，這是趨于比較保守的觀點。針對此問題應該著重說明交接和預防性試驗的目的在于發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的能力來定的。在不同的頻率下只要絕緣內(nèi)部介質(zhì)電壓分布相同，又有基本相同的檢出絕緣故障的能力，就能達到試驗的目的。因此即使選用比工頻范圍更寬的頻率也是可以接受的。
在90年代中期為了選擇適當?shù)慕涣髂蛪涸囼灥念l率范圍，做了大量、仔細的基礎研究工作。得出頻率在30-300Hz范圍內(nèi)，橡塑電纜內(nèi)部幾種典型絕緣缺陷的擊穿特性沒有明顯差別。這應該是可信的，也得到普遍采用。
分析形成這種在不同頻率下良好的擊穿特性，主要原因是優(yōu)良的同軸絕緣結(jié)構(gòu)，單一的絕緣介質(zhì)，材質(zhì)相對純潔、電場分布合理、規(guī)則。因此，在不同頻率下結(jié)構(gòu)內(nèi)部電壓分布相同，形成寬頻率范圍試驗的條件。油紙絕緣電纜一直采用頻率等于零的直流電壓進行耐壓試驗，其實際效果很好，數(shù)十年來未受到置疑。
3.接近工頻范圍
國外曾對正常XLPE（交聯(lián)聚乙烯）絕緣電纜樣品，在不同頻率下進行擊穿試驗。結(jié)果表明在頻率為35-75Hz時擊穿電壓均落在可置信度95%之內(nèi)。因此有觀點贊成試驗電壓頻率好選在35-75Hz,也較為靠近運行電壓頻率50Hz。
值得注意的是，上述測試結(jié)果是對正常絕緣做的擊穿試驗。而交接和預防性試驗所采用的試驗電壓值是偏低的，它只能擊穿有缺陷的絕緣弱點（機械損傷、水樹枝、終端頭或接頭盒應力鐵錐施工或用料錯誤，等等），完全不足以擊穿電纜本體的正常絕緣。可見兩種試驗的目的和工作機理均不相同。似乎沒有必要將正常絕緣35-75Hz的擊穿特性“延伸”應用到檢測絕緣缺陷方面。

中試控股變頻串聯(lián)諧振耐壓成套試驗裝置產(chǎn)品適用性好，實用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企業(yè)以及電力工作者信賴的好伙伴。

當問題出現(xiàn)之后我們首先是讓用戶檢查這兩類問題，如果這兩項都沒有問題，那么就需要將串聯(lián)諧振試驗裝置進行自檢流程了，排除電抗器本身的問題，比如電抗器的線圈是否有斷線的可能性，如果是排查到電抗器有斷線的情況，那么就得返廠維修。
以上都就是串聯(lián)諧振升不起來電壓的幾點主要的原因，如果您正好遇到類似的問題可以按照上述方法排查具體的問題。      串聯(lián)諧振這個詞在電力工作者當中是耳熟能詳?shù)囊粋€詞，串聯(lián)諧振的全稱是變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置。在電力試驗工作當中，該試驗裝置常用于電氣設備的絕緣耐壓試驗當中，那么，串聯(lián)諧振在電力系統(tǒng)中的運用范圍有哪些呢？中試控股技術博士為您解答。
       我們以中試控股電力所研發(fā)的變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置為例。該裝置主要用于不同電壓等級的電力電纜，以及不同電壓等級的組合電氣開關柜，火力和水力發(fā)電機或電力變壓器的工頻交流耐壓試驗，并且，試驗裝置是可以根據(jù)不同電壓等級的被試品，來進行符合試驗需要的定制的。總結(jié)一句話就是：該試驗裝置基本可以滿足所有大容量電氣設備的絕緣耐壓試驗的。
       串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置的基本原理，是采用可調(diào)節(jié)串聯(lián)諧振試驗設備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗電壓。當串聯(lián)諧振在具有電阻R、電感L，還有電容C元件的交流電路當中，一般電路兩端的電壓和當中電流位相是不一樣的。這個時候，若是調(diào)節(jié)電路元件(L或C)的參數(shù)，或改變電源頻率，則能夠使兩者位相相同，從而使得電路整體，出現(xiàn)純電阻性。當電路達到這種狀態(tài)之后，我們就稱它為諧振。真是因為在諧振的狀態(tài)之下，電路的總阻抗可以達到極值或近似達到極值。這樣就為耐壓試驗創(chuàng)造了條件。
       利用串聯(lián)諧振的試驗原理，變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置也廣泛運用于電力系統(tǒng)中的大容量電氣設備的絕緣耐壓試驗當中，是大容量電氣設備做有效的絕緣耐壓試驗的不可代替的試驗裝置。1、中試控股電力試驗人員在開箱時,依據(jù)裝箱清單對設備進行清查,如發(fā)現(xiàn)設備與裝箱清單不符,請立即與本公司聯(lián)系.
2、本試驗設備應由高壓試驗專業(yè)人員使用，使用前應仔細閱讀使用說明書，并經(jīng)反復操作訓練。
3、試驗人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守貴單位有關高壓試驗的安全作業(yè)規(guī)程  
4、為了保證試驗的安全正確，除必須熟悉本產(chǎn)品說明書外，還必須嚴格按國家有關標準和規(guī)程進行試驗操作。
5、各連接線不能接錯，接線一定按照“注意事項”上的電路圖連接,否則可導致試驗裝置損壞.
6、本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地，注意操作安全。