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諧振設備耐壓儀

中試控股技術博士為您解答：變頻串聯諧振耐壓裝置工作原理及不同被試品試驗原理和注意事項

串聯諧振回路等值回路電路如下:

L：為串聯回路的的等值電感，即勵磁變壓器等效到高壓側的漏電感、諧振電抗器電感之和。實際試驗中，勵磁變壓器漏電感相對諧振電抗器電感較小，可忽略。因此粗略計算時，可認為電抗器的電感即為諧振回路的等值電感。實際試驗中電抗器可能有多臺串并聯，此時的回路電感為多臺電抗器串并聯后的電感。電抗器串并聯電感計算時，可忽略其內阻，按照純電感串并聯來計算。

U：為勵磁變壓器壓繞組串并聯后的輸出電壓，受變頻電源控制可以由0到Umax（Umax為勵磁變壓器高壓繞組串并聯后的額定輸出電壓）連續變化，頻率30-300Hz連續變化。

R：為串聯諧振回路的等值電阻，包括勵磁變壓器等效到高壓側的內阻、高壓電抗器內阻、試品內阻以及試驗電暈損耗等值電阻等。

C：為串并聯諧振回路的負載電容與分壓器電容之和。因分壓器的電容很小，粗略計算時可忽略，當負載電容與其可比較不可忽略時，則應參與計算。

中試控股交流耐壓試驗中，關鍵的問題就是正確選擇試驗電壓的數值，一方面要求能保證絕緣水平，另一方面要考慮因試驗電壓過高而引起的絕緣。一般應考慮以下幾個因素。

1、設備絕緣的狀況。設備在運行中由于各種條件的影響，使絕緣逐步，絕緣性能下降，故在確定試驗電壓時，應考慮到絕緣損傷的程度和運行年限。例如，運行中設備的試驗電壓應是75%~90%。

2、在被試品上可能產生過電壓的數值、持續時間及其次數。如被試品遭受較高過電壓的可能性極小，則可不必采用過高的試驗電壓；如被試品（如直接與架空線連接的發電機）可能遭受到較高的過電壓時，則應適當提高試驗電壓的數值。

3、電氣設備設計時采用的絕緣水平。

500千伏電纜諧振耐壓儀通過變頻電源供電電源，試驗電壓由勵磁變壓器經過初步升壓后，使高電壓加在電抗器L和被試品CX上，通過改變變頻電源的輸出頻率，使回路處于串

聯諧振狀態；保持該頻率不變，調節變頻電源的輸出電壓，使試品上的電壓達

到所需值。回路的諧振頻率取決于被試品的電容CX和電感L， 諧振頻率f=1/（2π√LC）。

相對于變壓器的主絕緣即繞組與繞組之間以及繞組與鐵芯之間的絕緣而言，變壓器還有另外一項重要的絕緣性能指標縱絕緣。縱絕緣是指變壓器繞組具有不同電位的不同點和不同部位之間的絕緣，主要包括繞組匝間、層間和段間的絕緣性能，而標準和電工委員會標準中規定的“感應耐壓試驗”則是用于檢驗變壓器縱絕緣性能的測試方法之一。

而感應耐壓試驗給變壓器施加2倍額定電壓以上的電壓，可在縱絕緣問題處建立更高更集中的場強，繞組匝間、層間和段間的電壓達到并超過電介質問題處的擊穿電壓;中試控股感應耐壓試驗給變壓器施加頻率在2倍的額定頻率以上，較高的頻率又可以大大降低固體電介質的擊穿電壓，使得絕緣問題更容易被擊穿;感應耐壓試驗所規定的外施電壓的作用時間亦可保證絕緣問題的擊穿;故感應耐壓試驗可以可靠地檢測出變壓器縱絕緣性能的好壞。

ZSBP-135KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

1．額定電壓：108KV

被試品的：

22kV-滿足10kV電纜交流耐壓試驗；

52kV-滿足35kV電纜交流耐壓試驗；

72kV-滿足35kV變壓器交流耐壓試驗；

80kV-滿足110kV變壓器中性點交流耐壓試驗；

2．輸出電壓波形畸變率：<1.0％

3.允許連續工作時間：額定條件下一次工作15分鐘，

4．裝置自身品質因數：Q>50

5．火力發電機試驗時滿負荷下品質因數：Q>10（與負載相關）

6. 水力發電機試驗時滿負荷下品質因數：Q>10（與負載相關）

7．中試控股電纜試驗時滿負荷下品質因數：Q>30（與負載相關）

8．ZSBP-135KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置主變壓器試驗滿負荷時品質因數：Q>30（與負載相關）

9. 中試控股GIS，開關等試驗滿負荷時品質因數：Q>50（與負載相關）

10．輸入電源： 220V

11．頻率調節范圍：30Hz～300Hz

12．系統測量精度：1.5％

13．裝置具有過壓、過流、零位啟動等保護功能

（三）設備遵循標準

《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》 GB50150-2006

《水輪發電機組安裝技術規范》 GB/T8564――2003

《高壓諧振試驗裝置》 DL/T 849.6—2004

《電抗器》 GB10229.88

《電力設備預防試驗規程》 DL/T596-1996

《耦合電容器和電容分壓器》 IEC358(1990)

（四）ZSBP-135KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置設備主要配置及技術參數說明：

1.變頻電源一臺：

額定功率：10kVA；

輸入電壓： 220V 45～65Hz

輸出電壓：0～250V可調

輸出電壓頻率：30～300Hz

0.01Hz步進可調

頻率不穩定度≤0.02%

輸出電流：0～40A

重量：16kg

2. 中試控股高壓諧振電抗器（共4臺）：33.75KVA/27KV

額定工作電壓：27kV

額定工作電流：1.2A

額定電感量：50H

連續工作時間：60min

溫 升：小于60度

工作頻率：30-300Hz

重量：40kg

3.激勵變1臺：

額定容量：10kVA

輸入電壓：250V

輸出電壓：2kV， 4kV

重量：65kg

4.電容分壓器一臺：110kV純電容式

高壓電容量：2000pF

分壓比：1000:1

工作頻率：30～300Hz

誤差精度：1.5%

額定電壓:110kV

重量：10kg

技術參數

? 輸入電源:

電壓： 220V±10%

頻率： 45/65Hz

? 輸出電壓：0-250V；

? 輸出波形：正弦波

? 頻率調節范圍：30-300Hz

? 頻率分辨率：0.01Hz

? 頻率穩定度：0.1%

? 頻率步進值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz

? 電壓分辨率：0.1kV

? 電壓測量精度：1.5%

? 電壓步進值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%

? 運行連續工作時間：60分鐘

2、功能描述

諧振設備耐壓儀變頻電源有如下幾個顯著的特點：

? 波形為脈寬電壓調節的方波。

? 內部由ARM控制，操作功能得到優化,操作簡單。

? 自動掃頻，尋找諧振點.頻率范圍30-300Hz,可設置掃頻范圍，中試控股掃頻最大耗時40秒鐘(全頻掃)， 頻率分辨率0.01Hz。

? 自動試驗，中試控股可設置試驗程序，試驗程序分為5段，系統自動按設置的程序完成試驗過程。

? 耐壓時自動跟蹤電壓，電壓正常波動時自動調整電壓到目標電壓，異常波動時提示電壓異常波動，由根據試驗情況進行操作。

? 實時顯示試驗狀態，中試控股可根據試驗狀態進行相應操作。

? 強大的保護功能：過流保護，過壓保護和閃絡保護，過熱保護，高壓異常保護，軟/硬件同時保護，確保安全。

? ZSBP-135KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置試驗數據保存，可即時打印試驗數據，也可將數據保存以備下次打印。

? 數據查詢功能,根據試驗日期查詢以往的試驗數據。

諧振設備耐壓儀耐壓試驗步驟

在試驗中應嚴格按照下列步驟進行操作，這樣才能保證試驗結果的正確判斷和測試過程的安全保障。

1．檢查試驗環境有無不安全因素存在。若沒有，則將耐壓設備開機預熱5min。

2．檢查試驗設備是否置于試驗所需的電壓擋位，其整定泄漏電流值是否符合要求。

3．將試驗設備的高壓輸出端短路，通電檢查過電流繼電器是否動作，或是否發出擊穿信號。

4．將試驗設備的測試夾分別接在規定測試的部分（變壓器繞組、屏蔽、鐵心、框架等互相隔離的兩個或更多的零件上）。

5．操作試驗設備升壓。升壓初始，慢慢升至規定值的一半（應避免跳躍），然后迅速增加至規定電壓值（整個升壓過程大約在10 s），歷時1min ，在此期間不允許有連續飛弧和擊穿現象發生，然后將電壓慢慢退到零位，切斷電源，試驗完畢。

切記，不可采用突然斷電方法，以免瞬時失壓引起的振蕩過電壓而將變壓器擊穿。