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電力技術
（電纜試驗利器）變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
時間：2023-02-05
中試控股技術研究院魯工為您講解： （電纜試驗利器）變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
中試控股 / 大品牌的品質保證
ZSBP變頻串聯諧振耐壓試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格。
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置可以做什么：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。
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
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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）。
適用以下電纜的交流耐壓試驗：
電力電纜、控制電纜、補償電纜、屏蔽電纜、高溫電纜、計算機電纜、信號電纜、同軸電纜、耐火電纜、船用電纜、礦用電纜、鋁合金電纜、電器裝備用電線電纜、RVVP表示：銅芯聚氯乙烯絕緣屏蔽聚氯乙烯護套軟電纜電壓300V/300V 2-24芯；
RG表示：物理發泡聚乙烯絕緣接入網電纜用于同軸光纖混合網中傳輸數據模擬信號；
UTP表示：局域網電纜；
KVVP為：聚氯乙烯護套編織屏蔽電纜，SYWV（Y）、SYKV 有線電視、寬帶網專用電纜；
RVV表示：聚氯乙烯絕緣軟電纜；
AVVR表示：聚氯乙烯護套安裝用軟電纜；
RV、RVP表示：聚氯乙烯絕緣電纜；
BV、BVR表示：聚氯乙烯絕緣電纜；
KVV表示：聚氯乙烯絕緣控制電纜等。
ZSBP（f）-270kVA/270kV變頻串聯諧振試驗裝置
一、適用范圍
1、110kV/300mm2電纜0.5km的交流耐壓試驗，電容量≤0.0735uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。
2、35kV/300mm2電纜2km的交流耐壓試驗，電容量≤0.389uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。
3、10kV/300mm2電纜5km的交流耐壓試驗，電容量≤1.88uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
4、110kV/63000kVA主變中性點的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45~65Hz，試驗電壓80kV，試驗時間1min。
5、110kV 開關、GIS的交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓不超過265kV，試驗時間1min。
6、35kV 開關、GIS的交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓不超過95kV，試驗時間1min。
二、工作環境
1.環境溫度：－10℃–50℃;
2.相對濕度：≤90%RH;
3.海拔高度: ≤3000米；
三、裝置主要技術參數及功能
1.額定容量：270kVA；
2.輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz；
3.額定電壓：54kV；270kV
4.額定電流：5A； 1A
5.工作頻率：30~300Hz；
6.裝置輸出波形：正弦波
7.波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；
8.工作時間：額定負載下允許連續60min；過壓1.1倍1分鐘；
9.溫 升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K；
10.品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；
11.保護功能： 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分)；
12.測量精度：系統有效值1.5級；
四、設備遵循標準
GB10229-88 《電抗器》
GB1094 《電力變壓器》
GB50150-2016 《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》
DL/T 596-1996 《電力設備預防性試驗規程》
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》
110kV/300mm2電纜0.5km 使用電抗器五節串聯
兩組并聯 8kV
35kV/300mm2電纜2km 使用電抗器兩節串聯
五組并聯 4kV
10kV/300mm2電纜5km 使用電抗器十節并聯
（其中五節接地） 4kV
110kV 開關、GIS 使用電抗器十節串聯 16kV
110kV/63000kVA主變中性點 使用電抗器四節串聯 8kV
35kV 開關、GIS 使用電抗器四節串聯 8kV
六、 系統配置及其參數
1、激勵變壓器ZSB-15kVA 1臺
a)額定容量：15kVA；
b)輸入電壓：0-400V，單相；
c)輸出電壓：4/8/16kV
d)結 構：干式；
e)重 量：115kg
2、變頻電源ZSBP（f） -15kW/220/380V 1臺
a)額定輸出容量：15kW
b)工作電源： 220/380±10%V（單/三相），工頻
c)輸出電壓：0 –400V，單相，
d)額定輸入電流：37.5A
e)額定輸出電流：37.5A
f)電壓分辨率： 0.01kV
g)電壓測量精度：1.5%
h)頻率調節范圍：30 – 300Hz
i)頻率調節分辨率：≤0.1Hz
j)頻率穩定度： 0.1%
k)運 行 時 間：額定容量下連續60min
l)額定容量下連續運行60min元器件最高溫度≤65K;
m)噪 聲 水 平：≤50dB
n)可實現以下功能
1）變頻電源的放置為縱向和橫向，特別適合現場操作及觀察；
2）內外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護鋁箱，可有效減緩運輸中的顛簸震動和吊裝時的沖擊。保證了變頻電源的長期穩定性和可靠性；
3）參數顯示：觸摸或外接鼠標大屏幕液晶界面顯示系統
可顯示諧振電壓(即試驗前設置的目標電壓)、試驗頻率、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護、過流保護、閃絡保護、階段升壓及階段計時、操作模式切換、電容，電感，頻率互換計算、參數查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當次試驗諧振頻率準確及穩定性；
4）參數設置：大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標直接完成各種參數的設置，可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護、過流保護、閃絡保護、試驗模式、電容電感頻率互換計算、參數設置提示以及幫助等參數進行設置或選擇；
5）試驗模式：觸摸屏和外接鼠標操作，有全自動、半自動、手動三種運行狀態。具備升壓、調諧（含手動、自動）、分段加壓和計時、運行狀態、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計算功能等；
6）保護功能及其信息提示：具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護，以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能；
7） 數據存儲功能：試驗結果保存（手動保存）、打印、上傳、回查等
① 試驗結果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結果界面中可顯示出試驗時的詳細參數，當試驗發生中斷時，可提示中斷狀態。可將參數保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存50次試驗記錄；
② 數據查詢：可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上，同時具有USB接口，可將數據輸出打印或利用設備所攜帶打印機打印；（打印機屬客戶自選，若客戶有此需求，須在合同中予以特別寫明）
8）自動穩壓功能：系統根據設定的試驗電壓或手動升壓結果，自動跟蹤并維持穩定的試驗電壓，電壓穩定度可達1.0%；
9）調頻范圍及頻率分辨率均可設定：調頻范圍可設為30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需設置，可加快調諧過程；頻率分辨率根據需要，可預設為0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在調諧效率與調諧精準度之間取得優化平衡；
10）頻率調節分為粗調和細調，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發生漂移；
P）重 量：約18kg；
3、高壓電抗器ZSDK-27kVA/27kV 10節
a)額定容量：27kVA;
b)額定電壓：27kV；
c)額定電流：1A；
d)電 感 量：110H/單節；
e)品質因素：Q≥30 (f=45Hz)；
f)結 構：干式；
g)重 量：約38kg；
4、電容分壓器FRC-270kV/300pF 1套
a)額定電壓：270kV；
b)高壓電容量：300pF
c)介質損耗：tgσ≤0.5%；
d)分 壓 比：3000：1
e)測量精度：有效值1.5級;
f)重 量：約26kg；
5、補償電容器 ZSBC-160kV/5000pF 1套
a) 額定電壓：160kV；
b) 高壓電容量：5000pF；
c) 重量：22kg
1激勵變壓器 ZSB-15kVA/4/8/16kV/0.4kV 臺 1
2變頻電源 ZSBP（f）-15kW/220/380V 臺 1
3高壓電抗器 ZSDK-27kVA/27kV 臺 10
4電容分壓器 FRC-270kV/300pF 套 1
5補償電容器 ZSBC-160kV/5000pF 套 1
6內部連接線 套 1
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。
特色：
1) 內部由嵌入式觸摸屏操控,操作功用得到優化,操作簡略
2) 主動掃頻,尋找諧振點.頻率規模20-300Hz,可手動設置掃頻規模,掃頻最大耗時3分鐘(全頻掃). 頻率分辨率0.1Hz
3) 主動實驗,用戶可設置實驗程序,體系主動按設置的程序完結實驗進程
4) 主動實驗時,主動盯梢體系的諧振狀況,當諧振狀況發生變化,超越設置的區域時,體系主動盯梢諧振點.在全部進程中保證體系作業在最優出力狀況，調頻時制作頻率電壓曲線。
5) 耐壓時主動盯梢電壓,電壓正常動搖時主動調整電壓到目標電壓,由用戶根據實驗狀況進行操作
6) 全壓輸出保護：在調壓進程中，嚴厲保證變頻電源不會全電壓輸出
7) 軟件經過嚴厲模仿運轉查驗，運轉安全、安穩、可靠
8) 主動保留實驗數據,數據查詢功用,根據查詢條件查詢以往的實驗數據；
9) 液晶顯現屏可顯現電源電壓和電流；高壓輸出的頻率、電壓、電流
10) 保護功用：具有斷電、過流、過壓及閃絡保護功用；
a) 過電壓保護：可人工設定過電壓保護值；當整套設備的輸出電壓到達保護整定值時，主動切除整套設備
b) 過電流保護：可人工設定過電流保護值；當整套設備的輸出電流到達保護整定值時，主動切除整套設備
c) JI穿保護：具有放電或閃絡保護功用，當高壓側發生對地閃絡時，主動切除整套設備。不會對實驗設備和人身形成損傷，變頻電源內電子元件不會擊穿
d) 斷電保護：實驗電源斷電后，設備能迅速保護
11) 變頻電源內部結構及其各元器件在經過正常的公路、鐵路運輸后，彼此方位不變，不損壞，緊固件不松動
6kV-500kV高壓交聯電纜的交流耐壓實驗
二.主要特點說明：
1.調頻及功率元件使用最先進的日本進口的優質元器件；
2.充分利用現有資源，完全獨立自主開發和設計及生產該設備的所有組成部分：變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器、電容補償器和高精度電容分壓器；
3.具備全自動（自動調諧、自動升壓）、全手動（手動調諧、手動升壓）以及半自動（自動調諧、手動升壓及手動調諧、自動升壓）的多種功能，可任意切換使用；
4.具備試驗電壓、加壓時間、報警電流整定、報警電壓整定、頻率范圍、起始電壓的設置；
5.具備放電保護功能，在試品發生閃絡時，或其他原因造成的諧振回路突然失諧，變頻控制電源立即自動快速切斷輸出，并顯示保護類型和閃落電壓值；
6.測量顯示輸出電壓、輸出頻率及加壓時間、保護動作類型等相關信息，在試驗完成時電壓自動下降到零位；
7.大液晶全中文界面平臺技術，全觸摸屏操作,數據保存.
8.技術特點要點歸納：
8.1.先進的數字、功率技術：功率器件采用國外最新推出的集驅動、保護和功率變換為一體的智能功率模塊（IPM），極大的提高了整機的可靠性，減少了體積和重量。
8.2.完備的保護功能：
過電壓保護：保護值可設置，動作時間小于1毫秒；
雙重過電流過熱保護：大功率器件自身保護和軟件保護相結合，動作時間小于10微秒；
閃絡保護：動作時間小于1毫秒，并可記錄下閃絡電壓值；
零位保護：零電壓啟動。
8.3.獨特的四種工作模式：
手動試驗：手動尋找諧振點并手動升壓到所需電壓，按鍵
一.變頻耐壓裝置定義
在電阻、電感及電容所組成的串聯電路內，當容抗XC與感抗XL相等時，即XC＝XL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現純電阻性，這種現象叫串聯諧振。當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。
二、危害性
發生諧振時，由于感抗和容抗相等，所以電感和電容兩端的電壓有效值相等，即：UL=UC。又由于其相位相反，因此這兩個電壓是相互抵消的。在電容或電感的電壓有效值為：UL=UC＝XLI0=ω0LIO=ω0LU/R。式中ω0L/R稱為諧振電路的品質因數，它代表電壓比。即UC/U或UL/U。
品質因數是衡量諧振電路特性的一個重要參數。如電路中電抗越大，電阻越小，則品質因數越高。因此電容或電感上的電壓值將比外加電壓大的多。一般電感、電容諧振電路的品質因數可達幾十甚至幾百。所以串聯諧振又叫電壓諧振。在電力系統中，串聯諧振將會產生高出電網額定電壓數倍的過電壓，對電力設備的安全造成很大危害。
在R-L-C串聯電路中，出現線路端電壓和電流同相位的現象叫串聯諧振。
中試控股成立以來引進了一批高水平的研究人員和技術應用人才，注重新產品開發和高新技術的引進，與武漢多所著名高校和科研單位交流和合作。至今自主研發的產品系列有：串聯諧振系列、絕緣測試系列、接地測試系列、 互感器測試系列、斷路器測試系列、變壓器測試系列、高壓測試系列、防雷測試系列、相位測試系列等。其中變頻串聯諧振試驗裝置，斷路器測試儀，直流電阻測試儀，開關測試儀，繼電保護裝置，電纜故障測試儀，絕緣電阻測試儀，互感器測試儀，氧化鋅避雷器特性測試儀和互感器伏安變比極性綜合測試儀等電氣測試設備長期被電力，石油，冶金，礦山，水利，鐵路，鋼鐵，化工等行業廣泛選用，受到廣大用戶的一致好評和青睞。
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