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斷路器耐壓檢測設備

中試控股技術博士為您解答：ZSBP-520KVA/52KV變頻串聯諧振成套試驗裝置

技術方案

一、適用范圍

1.  35kV/300mm2的電纜，長度4km，電容量≤0.8uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。

二、系統主要性能及參數

1、電源電壓：   380V±10%、50Hz；

  2、額定容量：   520KVA；

  3、輸出電壓：     52KV，

  4、輸出電流：     2.5A . 10A

  5、輸出電壓波形:  正弦波；

6、輸出電壓波形畸變率: ≤0.5% ；

7、ZSBP-520KVA/52KV變頻串聯諧振成套試驗裝置允許連續工作時間：額定輸出電流下持續運行時間為60分鐘；

  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、斷路器耐壓檢測設備具備手動試驗/自動調諧/自動試驗模式。

16、ZSBP-520KVA/52KV變頻串聯諧振成套試驗裝置具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率等。

17、中試控股具備試驗電壓、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。

三、ZSBP-520KVA/52KV變頻串聯諧振成套試驗裝置設備遵循的標準和行業標準

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

  四、系統配置及具體參數

1、變頻控制電源ZSBP-20KW                1臺

a) 變頻控制電源采用高壓耐壓試驗變頻電源,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:  20KW

c) 工作電源:      交流220V/380V、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:  40A

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) ZSBP-520KVA/52KV變頻串聯諧振成套試驗裝置變頻電源采用高性能微機控制電壓、頻率調節

l) 變頻電源配備引線和插頭與其他設備進行連接。

m) 中試控股保   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ZSLB-20KVA            1臺

a) 額定容量:    20KVA

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) 斷路器耐壓檢測設備結構：中試控股采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器規范要求；

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  。

  h) 重   量：    65Kg ;

3、ZSBP-520KVA/52KV變頻串聯諧振成套試驗裝置高壓電抗器 ZSDK-65/26          8臺

a) 額定容量：  65KVA

b) 額定電壓：   26KV

c) 額定電流：  2.5A

e) 品質因素：  Q≥30

f) 結    構：  干式；

    g)  重    量： 50Kg/臺

h) 連續運行時間：≥ 1小時

4、 電容分壓器   ZSTRF-60/0.0028                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：    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。

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；

與傳統的高壓直流電源不同的是，在脈沖功率領域，高壓電容需要在充電到預設 值后瞬時放電，產生很大的脈沖功率，然后再充電，重復上述過程，電容電壓變化
  電容器充電技術有多種不同的分類方式，比如，按照工作頻率分，中試控股有工頻充電和高頻充電，按照充電方式分，有恒壓充電和恒流充電。目前，主要有以下三種充電方式：帶限流電阻的傳統高壓直流充電，工頻LC諧振式充電電源以及高頻開關變換器充電電源。   
  (1)帶限流電阻的高壓直流充電電源 其充電原理圖如圖 1.2 所示，中試控股在充電階段，高壓直流電源經限流電阻對電容器充電 直至電容電壓與電源電壓相等；在放電階段，電容器對負載瞬間放電，發出脈沖功率， 限流電阻起到隔離高壓直流電源和負載的作用。這種充電方式非常簡單而且可靠，但是充電效率很低，最高只能到 50%，而且充電過程非線性，前期充電電流 非常大，但是后期卻太慢，只能適用于低重復頻率的場合。
  （2）工頻 LC 諧振式充電電源 其充電原理圖如圖 1.3 所示，基本原理是由 LC 構成的諧振系統，當  w2 LC =1時，充電電源的電流達到一個恒定值，實現對充電電容線性充電，因此充電速度較快。但 是缺點也很明顯，因為是工頻充電，充電精度和充電穩定性不可能太高，而且工頻變 壓器體積龐大、笨重，不利于實現小型化、集約化和模塊化。

串聯諧振充電電源原理，中試控股包括全橋逆變諧振升壓、不控整流、采樣反饋和保護控制系統等部分，高頻逆變橋將輸入的直流信號轉化為高頻交流信號經高頻變壓器升壓，輸出電壓經不控整流橋后給大電容充電。為了實現充電可控和幅值可調，增加了采樣反饋系統和保護控制系統。下面將對主電路工作過程進行理論上的分析推導。
高頻變壓器分布參數的影響 
  高頻變壓器是工作頻率在中頻（10kHz）以上的電源變壓器，主要應用場合是在高 頻開關電源中進行逆變橋輸出升壓。按工作頻率的大小，可以分為以下幾個檔次： 10kHz -1MHz以上。

高頻變壓器與普通變壓器的區別一般有以下兩種：

（1）輸入電壓是交流方波而不是正弦波，變壓器原方繞組中電流波形也是非正弦波。

（2）由于變壓器的工作頻率較高，最高可能會達到大赫茲。中試控股在確定磁心材料 及進行損耗計算時必須考慮磁芯中高次諧波的影響以及能滿足高頻工作的需要。

變頻串聯諧振試驗裝置發生諧振時，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。所以變頻串聯諧振試驗裝置又叫電壓諧振。在電力系統中，串聯諧振試驗裝置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。
      變頻串聯諧振試驗裝置用好對電力等部門的作用是非常巨大的，但如果應用不當造成的危害也是非常大的，因此我們一定要在使用此裝置前了解其正確的使用方法。