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中試控股技術研究院魯工為您講解：串聯諧振耐壓裝置（電力院）

ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

全自動模式、半自動模式、手動模式

實時顯示試驗狀態，用戶可根據試驗狀態進行相應操作。

參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置：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

參數

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。
1、輸入:電壓220V或者380V ±10%
2、頻率：45/65Hz
3、輸出電壓：0-250V
4、輸出波形：正弦波
5、頻率調節范圍：30-300Hz
6、頻率分辨率：0.01Hz
7、頻率穩定度：0.1%
8、頻率步進值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz
9、電壓分辨率：0.1kV
10、電壓測量精度：1.5%
11、電壓步進值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%
12、運行連續工作時間：60分鐘

全套系統的配置用法說明：
變頻電源單獨可靠接地。
激勵變壓器一般有好幾個高壓端輸出：
用于10kV電纜的耐壓裝置，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓低一些的電壓端，比如2kV；
用于35kV電纜的耐壓裝置，35kV電纜的耐壓，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓較高一點的電壓端，比如3-4kV；
用于110kV電纜的耐壓裝置，110kV電纜的耐壓，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓高端比如5-6kV；（110kV變壓器）
用于110kV互感器，組合電器，開關等的耐壓裝置，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓高端比如10--15kV；
電抗器和分壓器：本裝置含有自檢功能即不帶任何被試品情況下可以自諧升壓；電抗器必須保證2節以上疊在一起串聯起來和分壓器組成諧振回路產生高壓。被試品的連線一般接在比較重的電抗器頂端，這樣不至于被張力拉倒。電抗器使用時，電抗器底部不要放在金屬板上面，因為電抗器是個開口磁路，試驗時和鐵板會產生渦流長時間會燒壞電抗器。
產品概述
1、目前在國際和國內已有越來越多的XLPE交聯聚乙烯絕緣的電力電纜替代原來的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯電纜投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設備的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究機構觀點認為XLPE 結構具有承儲積累單極性殘余電荷的能力，當在直流試驗后，如不能有效的釋放直流殘余電荷，投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發生擊穿。國內一些研究機構認為，交聯聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應，絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工作電場強度高達11倍。交聯聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發生擊穿，也會引起絕緣的嚴重損傷。其次，由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態下電纜承受的過電壓，并有效的發現電纜及電纜接頭本身和施工工藝的缺陷。因此，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，在行業里推廣使用一直沒有得到用戶的大面積認可。串聯諧振裝置的應用很快就得到市場的認可，他是真實模擬運行狀態施加電壓，能夠很快的發現被試設備本身狀態情況。
我公司系列串聯諧振裝置主要用于10kV、35kV、66kV、110kV、220kV的交聯橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV的組合電器（GIS）的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調節（30-300HZ）串聯諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。由于電纜的電容量較大，采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、大電流的工作電源現場不易取得，因此一般都采用串聯諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容量顯著降低，重量減輕，便于使用和運輸。初期都采用調感式串聯諧振設備（50HZ），但存在自動化程度差、噪音大等缺點。因此現在大多采用變頻諧振，可以得到更高的品質因數（Q值），并具有自動調諧、多重保護、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優點。

結構： 采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求；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,防止擊穿反擊。

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

(1)被試設備應調試合格，其他絕緣、特性試驗合格后，校驗SF6氣體在額定壓力，試驗回路中的TA二次應短路接地，試驗回路中的避雷器和保護火花間隙應與被試GIS間隔斷開。試驗前檢查高壓電纜和架空線、電壓互感器、避雷器、電力變壓器高壓引出線是否與GIS斷開，方可進行耐壓試驗。對于部分電磁式對于互感器，如采用變壓器電源、電磁式電壓互感器經頻率計算不會引起磁飽和，也可以和主回路一次耐壓。

(2)接線并檢查。試驗前，如利用隔離開關胡三通接上檢查套管，此時要回收隔離開關貨三通氣室的SF6氣體，卸掉隔離開關或三通的端蓋，然后安裝試驗用套管及連接金具、均壓部件等，最后該氣室抽真空后充入SF6氣體。如GIS為筒式，應認真檢查檢測套管連通相別。

若GIS整體電容量較大，耐壓試驗也可以分段進行。根據試驗方案，檢查GIS隔離開關、斷路器和接地開關的位置是否符合試驗方案中的方式，非試驗隔室斷路器、隔離開關應在斷開位置，接地開關應在合閘位置，GIS的擴建部分進行耐壓時，相鄰設備原有部分應斷電并接地，否則應對突然擊穿給原有部分設備帶來的不良影響，應采取特殊措施。每一相都應進行試驗，非試驗相和外殼一起接地。如懷疑斷路器和隔離開關的斷口在運輸、安裝過程中受到損壞或經過解體，應做斷口間耐壓試驗。

下面為大家講解一下如何用變頻串聯諧振裝置進行GIS交流耐壓。試驗時，根據現場實際情況，合理布置試驗設備，盡量使試驗設備接線緊湊并安放穩固，接地線應使用專用接地線。按使用說明書進行試驗接線，并檢查試驗接線，試驗變壓器的一端接地并與GIS的外殼相連。檢查試驗設備的接地、分壓器的分壓比和擋位是否正確。

(3)GIS交流耐壓試驗前的老練試驗。GIS交流耐壓試驗前應進行老練試驗，老練試驗通過逐次增加電壓達到以下兩個目的：

1)將設備中可能存在的活動微粒遷移到低電場區域。

2)通過放電燒掉細小的微粒或電極上的毛刺、附著的塵埃等。

老練試驗的基本原則是既要達到設備凈化的目的，又要盡量減少凈化過程中微粒觸發的擊穿，還要減少對被試設備的損害，即減少設備承受較高電壓作用的時問。所以逐級開壓時，在低壓下可保持較長時間，在高電壓下不允許長時間耐壓。老練試驗過程中發生擊穿放電也按耐壓試驗的判據來判別。

老練試驗施加的電壓和時間可與制造廠、用戶協商，根據具體情況繪出“試驗電壓一試率比調節到2%或一個較小的電壓，通過旋轉頻率調節旋鈕改變試驗回路頻率的大小，觀察勵 磁電壓和試驗電壓的數值。當勵磁電壓為最小、同時試驗電壓為最大時，這個時候的率就是試驗回路的諧振頻率。當試驗回路達到諧振頻率時了開始升壓，電壓達到老練試驗電壓后，開始計時并讀取試驗電壓，試驗時間到后，繼續升壓至下一個老練點。老練過程結束后，確認設備狀態正常即可進行耐壓試驗。

按規定的升壓速度將電壓從零開始均勻地升壓至耐壓試驗電壓值（Us=0.8U出廠），讀取試驗電壓，并開始計時1min。試驗結束后，將電壓降壓到零位，切斷變頻電源主回路開關，斷開變頻器電源和試驗電源。試驗中如無破壞性放電發生，則認為通過耐壓試驗。

試驗中GIS室監護人應密切注意GIS裝置的帶電狀態和儀表指示變化過程，當試驗過程中試品發生擊穿、閃絡或加壓過程中出現異常現象時，及時通知操作人員立即降下電壓，并切斷試驗電源，用接地棒對試品充分放電后，進行檢查、處理后再進行試驗。

試驗完畢，必須對高壓部位充分放電并接地，然后拆改接線，進行其他相或其他間隔試驗，其試驗步驟同上。

試驗結束后，用絕緣電阻表測量絕緣電阻。測試完畢，將彼試相短路接地，充分放電，恢復接線。