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中試控股技術研究院魯工為您講解：10kV電力電纜交流耐壓試驗裝置

ZSBP-270kVA/108kV變頻串聯諧振試驗裝置

35kV/300mm2電纜2km的交流耐壓試驗，電容量≤0.389uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。
10kV/400mm2電纜5km的交流耐壓試驗，電容量≤2.1uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
35kV開關柜、互感器、母線母盤的交流耐壓試驗，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓95kV，試驗時間1min。

參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

變頻串聯諧振試驗裝置：ZSBP系列變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調節電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現諧振，從而在被試品上獲得高電壓大電流，因其所需電源功率小、設備重量輕體積小在國內外得到了廣泛應用，是當前高電壓試驗的新方法和潮流。

交流耐壓試驗是電力設備絕緣強度有效和直接的方法，是電力預防性試驗的一項重要內容。 此外，由于交流耐壓試驗電壓一般比運行電壓高，因此通過試驗后，設備有較大的安全裕度，因此交流耐壓試驗是電力設備安全運行的一種重要手段。一般變頻串聯諧振試驗裝置來進行交流耐壓試驗。  
試驗電壓的確定交流耐壓試驗中，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劣化。

220KV串聯諧振交流耐壓裝置可以做什么? 
變頻串聯諧振成套耐壓試驗裝置適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗；

主要針對220KV及以內的電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、隔離開關、輸電線路、發電機、電動機、熔斷器、電容器、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統的交流耐壓試驗。

裝置主要技術參數及功能：
1. 額定容量：270kVA；
2. 輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz；
3. 額定電壓：27kV；54kV；108kV
4. 額定電流：10A；5A；2.5A
5. 工作頻率：30-300Hz；
6. 裝置輸出波形：正弦波
7. 波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；
8. 工作時間：額定負載下允許連續60min；過壓1.1倍1分鐘；
9. 溫 升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K；
10. 品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；
11. 保護功能： 對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分)；
12. 測量精度：系統有效值1.5級；
串聯諧振工作環境：
1. 環境溫度：－100C –50 0C;
2. 相對濕度：≤90%RH;
3. 海拔高度: ≤1000米；
簡易讀懂：變頻串聯諧振耐壓試驗裝置可以做什么?
變頻串聯諧振成套耐壓試驗裝置適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗，主要針對電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、隔離開關、輸電線路、發電機、電動機、熔斷器、電容器、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統的交流耐壓試驗，對被測試品做承受過電壓預防交流試驗和交接交流試驗。
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

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。

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。

圖中，電壓由220V或者380V市電進入控制電源，經過變頻輸出到達勵磁變壓器初級繞組，提高輸出容量之后由勵磁變壓器次級繞組輸出到電抗器進行一次電壓輸出，并保持持續提升電壓，最后由分壓器采集后返回到控制電源，補償電容器不作特別要求，根據實際情況配置，一般串聯諧振裝置的容量大，被試對象電容相對較小時會使用，在對變壓器試驗時可能會用到，但使用時一定要搞清楚名牌標注的最大是電壓值，補償電容的試驗電壓與分壓器的電壓是由區分的，否則容易導致補償電容器內部故障。

安全事項

在正確接好線之后一定要仔細檢查，除了檢查人與設備的安全有效距離之外，還應當檢查設備與設備之間的安全距離，變壓器的諧振試驗電壓比較高，有些會采用其他固定的方式，但切記要牢靠，緊固，分壓器一般都附帶三角支架，防止外力導致傾斜或者倒塌，試驗完畢之后要充分放電，即便是交流電壓，同樣建議您放電，高壓試驗一定要兩個人操作，一個監督，一個操作，必要時安排人員現場值守看護，雨天不要進行變壓器串聯諧振試驗，同樣，夜間也不建議您進行變壓器的串聯諧振試驗。

串聯諧振是指在電容、電阻和電感的電路中，XC=XL，電路呈電阻狀態時一種現象，這種現象就是串聯諧振現象，串聯諧振在不同的應用中有不同的作用和危害，比如：我們在對變壓器進行預防性試驗時，所采用的變頻串聯諧振試驗裝置就是通過XC=XL，使它滿足諧振條件，達到試驗的目的，如果采用傳統的設備是很難達到這一電壓值，所以這也是串聯諧振應用的最大好處，但對于運行中的電力系統是不允許的，一般會采取技術手段及時抑制和預防諧振條件，消除諧振現象。

串聯諧振對電力系統的危害

諧振可在各種電壓系統中存在，尤其在35kv一下系統比較多，往往由系統接地，變壓器、消弧線圈、互感器等鐵芯電感的磁飽和作用而激發持續性諧振，這些都會導致電壓升高，諧振電壓對電力系統所產生的危害是破壞性的，諧振電壓劇烈上升首先會擊穿系統的絕緣水平，其次，電氣元件產生大量的附加諧波損耗，降低發電、輸電和送電的傳輸效率，除此以外還會造成繼電保護裝置勿動、拒動、通訊異常，表計計量不準等。

部分供電線路的損耗由諧波引起：由于集膚效應和鄰近效應，使線路電阻隨頻率增加而提高，造成電能的損失和浪費；諧波電流可能造成線路過載過熱，損害導體絕緣，同時高頻諧波可能造成集膚效應降低電纜的載流能力。

部分供電線路的損耗由諧波引起：由于集膚效應和鄰近效應，使線路電阻隨頻率增加而提高，造成電能的損失和浪費；諧波電流可能造成線路過載過熱，損害導體絕緣，同時高頻諧波可能造成集膚效應降低電纜的載流能力。

諧波影響各種電氣設備的正常工作：諧波電流的存在導致電力變壓器產生附加的損耗，從而引起過載、過熱，加速了絕緣介質的老化，導致絕緣損壞。正序和負序諧波電流在旋轉電動機定子中分別形成正向和反向旋轉磁場，導致電動機效率降低，發熱增加。

而正序和負序諧波電流在同步電動機的轉子中分別形成正向和反向旋轉磁場，造成局部發熱，縮短其使用壽命。

諧波電流不但會使電子電氣設備出現較大的誤差，甚至引起電子電氣設備的失靈。諧波電流及諧波電壓影響通訊及通信設備一般通過磁感應、電容耦合、電感應及電氣傳導等方式磁感應、電氣傳導、電感應及電容耦合等方式對低頻信號影響更大。

例如變流器等電氣設備在換相時注入的高壓脈沖含有較高的諧波頻率，甚至可以達到1MHz，這些諧波頻率將會影響通信設備、通信線路的正常工作，從而導致通信系統處于癱瘓的狀態。

使電力電容器產生發熱、噪聲、鼓肚、擊穿以及絕緣壽命縮短等危害。對諧波頻率比較敏感的電力電容器因其自身的容性阻抗特性，以及頻率與容抗成反比的特性，使得諧波電流容易被電力電容器吸收從而引起電容器發熱過載。

此外，基波電壓與諧波電壓疊加時使電壓波形增多了起伏，傾向于增多每個周期中局部放電的次數，相應地增加了每個周期中局部放電次數的功率，使電力電容器產生發熱、噪聲、鼓肚、擊穿以及絕緣壽命縮短等危害。