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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜主絕緣交流耐壓試驗儀35KV

ZSBP-540kVA/270kV變頻諧振試驗裝置

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。

參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

變頻諧振試驗裝置：變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正交非同步固定式載波調制方式，確保在整個頻率區間內輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩定和安全。

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置組成部分：變頻電源主機、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器、補償電容器、測試附件組成。元器件（純進口）：功率器件：德國英飛凌，模塊：日本富士IGBT，芯片：英特爾等

技術參數及功能描述
1、技術參數
? 輸入電源:
電壓： 380/220V±10%
頻率： 45/65Hz
? 輸出電壓：0-500V；
? 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
串諧計算
為了用戶更好更快的完成試驗，多用計算公式可以節約時間和少帶設備
注意事項及常見問題
1、高壓試驗請注意安全，嚴格按照高壓試驗的規范來操作。檢查/修改試驗接線時，請先關閉本系統，并切斷電源。
2、串聯諧振系統支持的最高電壓為800Kv，實際能夠升到的高壓由激勵變壓器決定，請根據試驗電壓調換合適的激勵變壓器。
3、如果開機后發現變壓器發出非正常聲音，請立即關閉本系統并切斷電源，檢查變壓器接線是否正確。
4、正常“停機”采用逐步降壓停機的方式，保護停機直接快速停機，遇到緊急情況可以直接斷開空開直接關機。
5、如果自動掃頻失敗，請檢查接線或重設掃頻范圍。
6、本系統試驗電壓為峰值采樣（國標要求），如果系統顯示的高壓跟萬用表顯示的高壓差別大，請檢查“試驗參數”中的“分壓變比”是否正確填寫。
常見故障排除
通用注意事項
1.本試驗設備應由高壓試驗專業人員使用，使用前應仔細閱讀使用說明書，并經反復操作訓練。
2.操作人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試驗的安全作業規程。
3.為了保證試驗的安全正確，除必須熟悉本產品說明書外，還必須嚴格按國家有關標準和規程進行試驗操作。
4.各聯接線不能接錯，否則可導致試驗裝置損壞
5.本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地，注意操作安全。
常見故障原因及排除
1.自動調諧不能完成，找不到諧振點：
現象：
調諧完成后儀器提示高壓異常
原因：
回路接地不好，試驗回路接線錯誤，裝置某一儀器開路，高壓測量線短路或者開路，高壓測量紅黑線頭插反
排除方法：
1）檢查接地裝置可靠，接地連接線是否有斷開點；
2）檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷；
3）檢查每一只電抗器的通斷；
4）檢查分壓器的信號線的通斷；
5）檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷；
6）裝置自身升壓時沒有諧振點，還需要檢查補償電容器的通斷；
如果所有部件正常，依然沒有諧振點，請和廠家聯系，不可拆卸儀器！
3 不能升壓到試驗電壓
現象：
1）；改換激勵電壓到較高的電壓接頭
2）被試品部分有避雷器沒有打開連線
3）諧振點沒有找準，偏諧；
原因：
1）電抗器與試品電容量不匹配，沒有準確找到諧振點；
2）試品損耗較高，系統Q值太低；
3）勵磁變壓器高壓輸出電壓較低；
4）高壓連接線過長或沒有采用高壓防暈線
排除方法：
1）將補償電容器并接入試驗回路，加大回路電容量；
2）盡可能將多只電抗器串聯，提高回路電感量；
3）提高勵磁變壓器的輸出電壓；
4）干燥處理被試品，提高被試品的絕緣強度，減少回路的有功損耗；
5） 一般在設備較高電壓輸出時，采用高壓防暈線，或將普通高壓輸出線改為較短的連線，一般不超過5米。

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
《電力設備預防性試驗規程》                  DL/T596-1996
《耦合電容器和電容分壓器》                  IEC358(1990)

為了防止電擊，接地導體必須與地面相連。在與本產品輸入或輸出終端連接前，應確保本產品已正確接地。
注意所有終端的額定值：為了防止火災或電擊危險，請注意本產品的所有額定值和標記。在對本產品進行連接之前，請閱讀本產品使用說明書，以便進一步了解有關額定值的信息。
在有可疑的故障時，請勿操作：如懷疑本產品有損壞，請本公司維修人員進行檢查，切勿繼續操作。
請勿在潮濕環境下操作
請勿在易爆環境中操作
保持產品表面清潔和干燥

    運用串聯諧振原理,利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路,調節變頻電源的輸出頻率,使回路電感L和試品C串聯諧振,諧振電壓即為加到試品上電壓.交流380V工頻電源,經變頻電源輸出頻率、幅值可調的調頻電源,送入勵磁變壓器,升壓至0~10kV,經諧振電抗器L和被試品CX,構成高壓諧振主電路,當頻率滿足諧振條件(ωL=1/ωC)時,電路即達到諧振狀態.此時裝置能在較小的勵磁電壓Ue下,在被試品CX上產生幾十倍于Ue的電壓UX.回路諧振后,輸出的電壓波形為純正弦波,系統的頻率取決于回路的L-C參數.其中電抗器的電抗值在大多數情況下是固定的,可以根據被試品的電容量大小來調節試驗頻率的高低,提高與被試品匹配的準確度,從而使系統達到最佳的諧振狀態.

  隨著交聯乙烯電纜的廣泛應用,長度和容量不斷增加,由于這種電纜的試驗容量較大,運用傳統的試驗設備無法滿足交接試驗和預防性試驗容量的要求.串聯諧振則可以用較小的試驗容量很好地滿足電纜的交接試驗與預防性試驗的試驗要求.

    中試控股講解電纜試驗注意:

    1、待試驗電纜已安裝到位,達到投運狀態要求方能進行試驗.

    2、被試相芯線接高壓源,被試相屏蔽層、非試相芯線及非試相屏蔽層均應接地,確認無誤后開始試驗.

    3、電纜屏蔽層過壓保護器短接,對應端電纜金屬屏蔽或金屬套臨時接地.

    4、如果電纜頭與GIS直接連接,在試驗時應使GIS符合運行條件且GIS內部PT、避雷器斷開.

    5、如果電纜頭安裝在桿塔上,電纜的屏蔽層和非試相連接接地,該接地線不可利用桿塔架代替,須采用專配的接地線與變頻諧振系統連成回路.

    2.GIS試驗原理及注意事項

    GIS是把斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器等組合在一起并以SF6氣體絕緣的電力設備,GIS一般由2-18個間隔組成,試驗中每一間隔相當于一個電容器,對GIS進行耐壓試驗相當于對這個電容進行耐壓試驗.

    試驗原理如下:

    根據IEC517:1990標準規定,GIS交流試驗電壓為出廠電壓的80%,頻率范圍100-300Hz,下表是各電壓等級GIS的參數表:

    以上試驗電壓值僅作參考,實際加壓按照國標或當地電力行業標準.

    GIS試驗注意:

    1、試驗時,試驗相接高壓源,高壓引線需采用專用無暈引線,非試驗相連同GIS外殼接地.

    2、試驗必須保證各氣室SF6氣體在額定壓力下,并且充氣壓4小時后氣體含量在合格范圍內,GIS處于可運行狀態,確認無誤后方能試驗.

    3、試驗加壓前,確保GIS內的電壓互感器拆除(如果GIS廠家同意,電壓互感器可以一起加壓,但試驗諧振頻率必須大于100Hz)、CT二次短路,避雷器連接處應斷開.

    4、試驗電壓在輸出套管加入,套管芯子接高壓源,套管金屬法蘭接系統專用地線.

    5、試驗時,試驗系統各部件之間、試驗系統與GIS殼體之間必須采用專用接地線,切不可利用現場接地排代替試驗系統與GIS外殼之間的地線連接.

    6、注意試驗系統與現場電網之間采用一點連接,接地點必須位于分壓器與試品之間的連線上.

    3.變壓器外施試驗原理及注意事項

    外施試驗是考驗變壓器主絕緣的基本試驗,試驗頻率不低于額定頻率的80%.

    變壓器外施試驗注意:

    1、被試繞組、非試驗繞組均短接,非試驗繞組短接后接地,原則上,試品不可有電位懸浮.

    2、試驗時,變頻諧振系統與被試變壓器外殼之間的連接采用本公司提供的專用地線.

    4.變壓器感應耐壓試驗原理及注意事項

    變壓器感應耐壓試驗是同時檢驗變壓器的主絕緣和縱絕緣的基本試驗.試驗電壓一般為額定電壓的兩倍,為避免鐵心飽和,試驗頻率應為額定頻率的兩倍以上,一般規定試驗頻率在100-400Hz之間,經驗表明試驗頻率在150-200Hz較為合適.

    變壓器感應耐壓試驗注意:

    1、電源電壓從低壓繞組施加,高壓繞組中性點不接地,非試驗相繞組短接接地.

    2、若變壓器具有中壓繞組、平衡繞組,注意這些繞組電位不得懸浮.

    3、試驗補償電容位于低壓側,分壓器位于高壓側.

    4、試驗時試驗系統與被試變壓器之間采用本公司提供的專用接地線連接.

    5.發電機工頻耐壓試驗及注意事項

    根據國家和地方電力部門的規定發電機在制造、安裝、檢修、運行以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗電壓的波形、頻率和工作電壓的波形、頻率一致.試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率為工頻.試驗時一般配上合適的補償電容器就能滿足發電機的交流耐壓要求.

    中試控股講解發電機工頻耐用壓試驗注意:

    1、通過調整補償電容,將諧振頻率控制在50Hz附近.

    2、試驗時串聯諧振與被試發電機之間采用本公司提供的專用接地線連接.  中試控股電力講解該方法適用于電纜、GIS、高壓套管、斷路器、隔離開關、絕緣子等試品的耐壓試驗以及變壓器外施試驗、發電機工頻耐壓試驗以及PT耐用壓試驗.串聯諧振由于電抗器有幾節,勵磁變壓器高壓繞組有幾組,面對不同的試驗電壓、不同試驗容量的試品,需要對系統進行不同的組合聯結.該方法不適用于變壓器感應耐壓試驗.

    電抗器的組合方法

    面對不同的試品電抗器組合采用反算的方法.先由試驗電壓確定電抗器是否串聯組合,再由電抗器電感、系統工作頻率(20-300Hz)等確定試品容量范圍.(組合方法為近似估算)

    1)試品試驗電壓必須保證小于或等于電抗器的額定電壓,若單臺電抗器不能滿足電壓要求,可采用兩臺或兩臺以上的電抗器串聯來滿足試驗電壓.

    2)確定試品允許試驗頻率范圍(fmin,fmax),滿足20Hz≤fmin≤fmax≤300Hz.

    3)依據電抗器電感L(單臺或幾臺串聯或串聯組合的電感,由步驟1確定)、試品允許頻率范圍(fmin,fmax),確定試品電容允許范圍值(Cmin,Cmax).

    Cmin=1/[(2πfmax)2L]             Cmax=1/[(2πfmin)2L]

    試品與分壓器電容量這和應處于(Cmin,Cmax)之間.

    若試品電容過大則采用電抗器并聯的方式來滿足,若試品電容過小則通過對試品進行電容補償(若配備補償電容)的方式來滿足.特別注意:并聯后電抗器組的電壓等級及補償電容電壓等級必須大于或等于試品電壓.

    因斷路器、隔離開關、絕緣子等試品電容較小(相對分壓器電容約(1000pF)而言),組合方法計算時可忽略不計.PT耐壓試驗時需借助補償電容將試驗諧振頻率控制在100Hz以上.

    4)電抗器的聯接方式必須保流過試品的電流小于或等于電抗器的電流.

    電抗器的聯接:

    公式f=1/(2π√LC)

    其中L為電抗器的等值電感.電抗器可串、可并聯,串、并聯時的示意圖如下:

    (以兩個電抗器聯接為例,其余類推)

    等值電感的計算:

    1、串聯時:設每一個電抗器的電感為L',則兩串等值電感為L=2L'×1.1

    三串時等值電感為L=3L'×1.15

    四串時等值電感為L=4L'×1.2

    其余類推.1.1、1.15、1.2為互感系數,是經驗值.

    2、并聯時:設每一個電抗器的電感為L',則兩并等值電感為L=L'/2

    三并時等值電感為L=L'/3

    四并時等值電感為L=L'/4

    其余類推.

    3、混聯時依上述計算.

    串聯時主要用于提高電壓,并聯時主要用于增大電流,具體地說,就是由被試品的電壓決定電抗器串聯的個數,由被試品的電流決定電抗器并聯的組數.

    若組合后電抗器組同時滿足上述四個步驟,則組合確定完畢.