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變頻串聯諧振耐壓裝置

中試控股技術博士為您解答：諧振式電流濾波電路，能改善電源波形，獲得較好的正弦電壓波形，有效防止諧波峰值對被試品的誤擊穿。變頻串聯諧振工作在諧振狀態，當被試品的絕緣點被擊穿時，電流立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的數十分之一。發生閃絡擊穿時，因失去諧振條件，除短路電流立即下降外，高電壓也立即消失，電弧即可熄滅。

其恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓斷開電源，所以適用于高電壓、大容量的電力設備的絕緣耐壓試驗，串諧耐壓儀如：GIS變電所、高壓交聯電力電纜、發電機、大型變壓器、隔離開關、互感器等。

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。

變頻串聯諧振耐壓裝置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）。

還可以用來判斷變壓器是否存在短路故障，對于中小型的變壓器，這個方法十分有效，但是大型變壓器的損耗體積較小，相對整體體積來說靈敏度很低。只有在短路部分體積較大時，才容易測量出來，反映出不合格數值。在現實中，對比理論值與測量值的差異，分析大型變壓器的雙繞組進行介質損耗因素以及電容的變化關系。串聯諧振試驗裝置對試驗結果進行橫向和縱向的分析，比較振幅特性差別，判斷繞組產生變形與否。

中試控股技術博士為您解答：ZSBP-650KVA/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5km，電容量≤0.99uF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：   650KVA；

  3、輸出電壓：     52KV，

  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-650KVA/52KV變頻串聯諧振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  具備過電壓、過電流、過熱保護功能。

19、ZSBP-650KVA/52KV變頻串聯諧振成套試驗裝置具備閃絡保護功能,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>>

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-40KW                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:  40KW

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:  80A

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) ZSBP-650KVA/52KV變頻串聯諧振成套試驗裝置連續運行時間: 大于1小時

j) 噪聲水平:≤ 60dB

k) 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) 保   護 ：具有過壓、過流、過熱、放電保護功能。

n) 中試控股具備手動試驗/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-38KVA            1臺

a) 額定容量:    38KVA

b) 輸入電壓:     500V

c) 輸出電壓：  3KV

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) ZSBP-650KVA/52KV變頻串聯諧振成套試驗裝置結構： 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、高壓電抗器 ZSDK-65/26          10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： 75Kg/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）ZSBP-650KVA/52KV變頻串聯諧振成套試驗裝置溫升試驗：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）    中試控股短路試驗：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；

變頻串聯諧振耐壓裝置改變消弧線圈的抽頭位置，同時改變電容器C的電容量，使之與電感量匹配，然后再按上述步驟重復進行測試。

根據消弧線圈的電感值，對需要匹配的并聯電容器的電容量進行估計（對550kVA串聯諧振法試驗接線的消弧線圈抽頭1~5為1.9~3.6μF)，然后用串、并聯方法組合成所需要的電容量。

串諧檢測儀串聯諧振試驗裝置對于110kv變壓器發生故障前的檢測數據，也就是標準數據值，與發生故障后的色譜數據進行對比分析。在一般的情況下，串聯諧振試驗裝置檢驗變壓器中是否有電弧放電的情況，只要通過檢測變壓器中的乙炔氣體，氫氣的體積分數進行相關檢測。

變壓器中的固體絕緣材料受熱或是經過電弧的影響之后，會有乙炔氣體產生，氫氣是因為絕緣油或是絕緣材料受到電弧影響之后產生的。調節調壓器，使電壓緩慢地降到零，拉開電源開關。

中試控股串聯諧振試驗裝置對變壓器進行高頻電壓通電，其中的繞組都可以成為由曲線電阻，電容，以及電感等組成的線性雙口網絡，繞組發生變形的話，會造成參數的變化，以至于傳遞函數的額極值點和零點發生變化，通過使用頻率分析法，可以檢驗變壓器的繞組變形狀況。

中試控股根據電壓表和電流表的讀數作出消弧線圈的伏安特性曲線U＝f (I)。

接好線，經檢查無誤后，試驗人員按分工就位。

串聯諧振試驗裝置在變比試驗中，如果雙繞組變壓器的繞組出現了匝間短路的故障，匝間短路的繞組直流電阻變小，比其它同類兩相繞組電阻小；一次（二次）繞組匝間短路，變比會變小（變大）。

在電阻值變小后，若高壓線圈短路則變比值變小，若低壓線圈短路則變比值變大。

串諧檢測儀合上電源開關，緩慢調節三相調壓器后，當消弧線圈L的端電壓從靜電電壓表PV讀到7、8、10、12、15、17、20、22kV時，從電流表PA讀到對應電流值，并作好記錄。