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交流耐壓試驗變壓器

中試控股技術博士為您解答：電氣設備的絕緣結構在運行過程中可承受以下四種電壓

1.暫態過電壓，包括上升頻率電壓和諧振過電壓。串聯諧振耐壓試驗裝置共振交流工頻電壓的升高是由于空載線路的電容效應、甩負荷和不對稱接地造成的。當負載突然傾卸時，由于電源只有一條空載傳輸線，而且輸電線路的接地電抗可以用X0表示，流過電源內阻的電流就變成電容電流。這種電流流過系統中的電抗，導致電壓升高。因為升壓將近50 Hz的交流電壓，所以是工頻電壓升高，在如今繼電保護的作用下，其動作時間約為幾十毫秒到一秒之間。隨著交流電壓的長期應用，它對電氣設備的絕緣老化和電力系統的絕緣結構都有很大的影響。諧振過電壓是由鐵磁效應或鐵心非線性電感元件引起的諧振引起的。它的振幅更高，持續時間更長。其頻率可為工頻基波或高階次諧波。

ZSBP-220KVA/20KV變頻串聯諧振成套試驗裝置

一、適用范圍

1、8.7~15kV交聯電纜交流耐壓試驗，被試品：10kV電纜300mm2交聯銅芯電纜。最大長長不小于5公里。

二、系統主要性能及參數

1、電源電壓：   220V/380V±10%、50Hz；

2、額定容量：   220KVA；

3、輸出電壓：     22KV，

4、輸出電流：     10A

5、輸出電壓波形:  正弦波；

6、ZSBP-220KVA/20KV變頻串聯諧振成套試驗裝置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-220KVA/20KV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、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) 變頻電源采用高性能微機控制電壓、頻率調節

l) ZSBP-220KVA/20KV變頻串聯諧振成套試驗裝置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) 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：24Kg  

2、 勵磁變壓器20KVA            1臺

a) 額定容量:    20KVA

b) 輸入電壓:     500V

c) 輸出電壓：  2KV

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-220KVA/20KV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：    120Kg ;

3、高壓電抗器 ZSDK-44/22           5臺

a) 額定容量：   44KVA

b) 額定電壓：   22KV

c) 額定電流：  2A

e) 品質因素：  Q≥30

f) 結    構：  干式；

    g)  重    量：  55Kg/臺

h) 連續運行時間：≥ 1小時

4、 電容分壓器   ZSTRF-60/0.003                 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)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）ZSBP-220KVA/20KV變頻串聯諧振成套試驗裝置交流耐壓試驗

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；

交流耐壓試驗變壓器承受的四種電壓操作過電壓是由于電力系統中斷路器的操作引起的。在由電阻、電感和電容組成的串聯電路中，當電容XC和電感XL相等時，XC=XL中的電壓U和電流I的相位相同，電路是電阻式的。這種現象稱為串聯諧振。當電路串聯諧振電路例如，切斷、閉合長的空載線路、切斷空載變壓器（氣動變量）等。這種過電壓波形非常不規則，且情況變化很大。它可以是衰減振蕩波或非周期電壓激波，一般在1ms內達到大電壓。電力系統運行過電壓與系統電壓有關，系統電壓越高，電壓越小，6~35 kv系統電壓約為5~4倍。

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。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。兩種氣體的超標，使得保護裝置發出了保護動作信號，在對變壓器進行輕瓦斯試驗，試驗表明動作信號準確，進一步驗證了短路故障是因為變壓器的內部放電導致的。

交流耐壓試驗變壓器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。

使用非直流的方法對交聯電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。同時，各種大型變壓器的交流耐壓試驗，火力及水力發電機的交流耐壓試驗也定期進行。這些設備的試驗要求的試驗設備容量大，，通常情況下采用諧振的方法進行試驗，但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進行。等效工頻條件一般采用45—65HZ的頻率范圍，但是很多試驗單位要求30-300HZ試驗電源對這類設備進行交流耐壓試驗。另外還有一種低頻設備，0.1HZ的超低頻設備耐壓儀，他有一個弊端就是電壓很難做到很高，使用一直沒有得到的大面積認可。串聯諧振裝置的應用很快就得到認可，他是真實模擬運行狀態加電壓，能夠很快的發現被試設備本身狀態情況。