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變頻串聯諧振裝置

中試控股技術博士為您解答：ZSBP-550KVA/44KV變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置

一、適用范圍

1．20kV，400平方毫米交聯電纜4000m，電容量≤1.1μF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓44kV。

2.10kV/1000kVA變壓器的交流耐壓試驗， 電容量≤0.01μF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過35kV。

3.10kv所有被試品

4. 環境溫度：－150C –45 0C;

5. 相對濕度：≤90%RH;

6. 海拔高度: ≤2500米；

二、變頻串聯諧振裝置系統主要性能及參數

1、電源電壓： 380V±10%、50Hz；

2、額定容量：550KVA；

3、輸出電壓： 44KV，

4、輸出電流： 2.5A. 12.5A

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、ZSBP-550KVA/44KV變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置具備手動試驗/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 中試控股具備過電壓、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、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35KW 1臺

a) ZSBP-550KVA/44KV變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置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: 35KW

c) 工作電源: 交流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: 70A

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) 變頻電源中試控股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) 保 護 ：具有過壓、過流、過熱、放電保護功能。

n) ZSBP-550KVA/44KV變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置具備手動試驗/自動調諧/自動試驗三種模式,并可任意切換。

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： 26Kg

2、 勵磁變壓器35KVA 1臺

a) 額定容量: 35KVA

b) 輸入電壓: 500V

c) 輸出電壓： 1.8KV; 2.5KV

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：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： 50Kg ;

3、高壓電抗器 DK-55/22 10臺

a) 額定容量： 55KVA

b) 額定電壓： 22KV

c) 額定電流： 2.5A

e) 品質因素： Q≥30 40

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-60/0.001 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) ZSBP-550KVA/44KV變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置高﹑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：ZSBP-550KVA/44KV變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置額定容量下運行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；

串聯諧振電路耐壓試驗的質量因數是什么？

1. 介紹

串聯諧振裝置廣泛應用于變壓器、電容器等大容量試驗對象的現場交流耐壓試驗。針對實際應用中常見的問題，中試控股分析了串聯諧振耐壓試驗中影響因數質量q的幾個因素。

2. 測試對象的容量

q值是評價串聯諧振電路最重要的參數。它與高壓電容的工頻f和電感L成正比，與阻抗R成反比，R表示整個電路的有功損耗。在實際的工頻串聯諧振測試電路中，根據公式wl=l/wc可以得出電容電抗決定電感電抗的結論。

然而,Q = wL / R。如果測試對象是GIS或由獨立元件組成的設備，則可以分段進行耐壓測試，提高容抗，獲得更高的q值。中試控股采用變頻諧振裝置，試驗對象的容量較大，諧振頻率較低。在大多數情況下，這對測試對象是有幫助的。

3.電路損耗的等效電阻

無論何種工頻或變頻諧振裝置，若測試對象容量固定或高壓電抗器電感固定，當電路達到串聯諧振時，wl=l/wc，則有:

式中:Uout為輸出電壓;Uexc是中試控股根據上述公式輸入的勵磁電壓，提高q值的唯一方法是降低電路損耗電阻R。

實際測試電路由串聯測試裝置、高壓引線和測試對象三部分組成。該電路主要由高壓電抗器和串聯裝置中的測試對象構成。

結論

(1)串聯諧振試驗中，影響q值的因素很多，包括被測對象的容量、電路損耗電阻、天氣等。

(2) Qs是一個復雜的參數，一般由QL和QR決定。

然而，中試控股在現場試驗中，其他因素也會影響Qs，包括高壓電極和高壓引線。特別是高壓引線的電暈損耗控制比較困難。隨著電壓的升高，高壓部分電暈損耗逐漸增大，導致Qs值明顯降低。最后，輸出電壓不能飽和，不再增加。

(3)降低高壓部分電暈損失的有效方法是在高壓電極上增加電暈環，提高高壓引線的初始電暈場強。實驗室可采用長徑精加工鋁管，現場試驗高壓引線應采用長徑彈性引線。

(4)當輸出電壓接近標稱值時，中試控股應注意電抗器的電壓分布。

變頻串聯諧振裝置對于試驗設備的選取，一般選擇不同電壓等級的直流高壓發生器，我們室內現有60KV 2套，200KV 2套，600KV 1套，根據被試設備需要的試驗電壓值來確認，具體原理都是通過硅堆倍壓整流得來。但也可以通過現場組建，即用試驗變壓器高壓串硅堆（半波或全波整流）和并濾波電容器來進行發電機、電纜或避雷器的耐壓和泄漏電流的測試。

串諧耐壓儀交接規程的相關規定：發電機：其Us = 3Ue ，Us按0.5 Ue分階段上升，每階段停留1min。各相泄漏電流的差別不應大于小值的100%；電流不應隨時間延長而加大；當泄漏電流不成比例上升時，應進行分析。（為什么要分段加壓，且每階段要停留，是因為大容量的被試品其吸收過程較長，若加壓太快，在US下1min是讀取的電流值不一定是真正的電導電流），水內冷發電機應采用低壓屏蔽法。交流電動機：其Us = 3Ue，只針對1000V及1000KW以上容量的、中性點連線引出的繞組分相進行，并在Us下，各相泄漏電流的差值不應大于最小值的100%，當泄漏電流小于20μA時，相間無明顯差別即可。電力變壓器：35KV及以上，且容量在800KVA及以上時，應測量泄漏電流。測試繞組連同套管的泄漏電流時，不同的電壓出線等級規定了不同的Us 值，并給出了允許的泄漏電流值（不同溫度下的參考值）。