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中試控股技術研究院魯工為您講解：35kV交聯電纜主絕緣耐壓試驗裝置

10kV/300mm2的電纜，長度1km，電容量≤0.378uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓22kV。
35kV/300mm2的電纜，長度0.5km，電容量≤0.01uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。

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：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。

檢驗
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）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、中試控股成套裝置試驗
（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；
被試品是否被穿可按下述各種情況進行判斷： 
       1、根據試驗時接入的表計進行分析，一般情況下，若電流表突然上升，則表明被試品擊穿（過流繼電器動作，自動跳閘）。但當被試品的容抗XC  與試驗變壓器的漏抗 XL之比不大于2時，雖然被試品擊穿，電流表指示也不會發生明顯的變化，有時還可能出現電流表指示反而下降的情況。 
       若出現這種情況，應根據在高壓側的測量電壓裝置高壓側的電壓，被試品若擊穿，其電壓表只是要突然下降，而在低壓側測量的電壓表也要下降，但有時很不明顯。 
       2、根據試驗控制回路的狀況進行分析。若過流繼電器整定值適當，則被試品擊穿時過流繼電器動作，電磁開關即跳閘。若整定值過小，可以在升壓過程中因被試品的電容電流過大而使過流繼電器動作而跳閘。 
       3、根據被試品狀況進行分析。試驗過程中，如被試品發出響聲、斷續放電響聲、冒煙、產生氣體、有焦臭味、及燃燒等都是不能容許的，應查明原因。如查明這種情況來自被試品絕緣部分，則可以認為被試品存在問題或已確實被。 

統配置及具體參數
1、變頻控制電源6KW                1臺
a) 變頻控制電源采用高壓耐壓試驗專用變頻電源,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:  6KW
c) 工作電源:      交流220V、50Hz 。
d) 輸出電壓:      0～250V可調。
e) 輸出電壓不穩定度≤0.05%
f) 最大輸出電流:  24A
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專用微機控制電壓、頻率調節
l) 變頻電源配備專用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： 16Kg   
2、 中試控股勵磁變壓器6KVA            1臺
a) 額定容量:    6KVA
b) 輸入電壓:    250V
c) 輸出電壓：   1.75KV；3.5KV；
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) 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。
  h) 重   量：    40Kg ;
3、高壓電抗器 DK-27/27      2臺
a) 額定容量：   27KVA
b) 額定電壓：   27KV
c) 額定電流：1A
e) 品質因素：  Q≥30 
f) 結    構： 干式；
    g)  重    量： 35Kg/臺
h) 連續運行時間：≥ 1小時
4、 電容分壓器   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。

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。

一般應考慮以下幾個因素： 
1、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。 
2、電氣設備設計時采用的絕緣水平。
3、設備絕緣的狀況。設備在運行中由于各種條件的影響，使絕緣逐步劣化，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為出廠時的75%~90%。

(1)諧振電源產品大多都是高壓試驗設備，要求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，特別是接地線不能接錯，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，注意操作安全距離。

(6)串聯諧振試驗系統是中試控股利用諧振電抗器與被試品諧振產生高電壓的，也就是說，能不能產生高電壓主要是看試品與諧振電抗器是否諧振，所以，試驗人員在分析現場不能夠產生所需高電壓時，應該分析什么破壞了諧振條件，回路是否接通等。

(7)串聯諧振試驗系統的激磁變壓器有特定的電壓和電流要求，在選用代替品時，一定要考慮電壓和電流，不能采用只是容量相同的普通的試驗變壓器。4結束語直流耐壓試驗不能模擬高壓交聯電纜的運行工況，試驗效果差，并且有一定的危害性，在現場竣工驗收試驗時，不宜再采用直流耐壓的方法。交流耐壓試驗是現場檢驗交聯電纜的敷設和附件安裝質量最有效的手段。我們中試控股所用的變頻諧振裝置符合南方電網公司企業標準、IEC和國標的有關要求，通過電抗器串并聯的方式可以滿足高壓交聯電纜現場交流耐壓的要求。

諧波諧振是電力系統中較為常見的現象之一，根據其造成危害的形式不同，可分為串聯諧振和并聯諧振．前者易引起過電壓現象，后者易引起過電流危害．諧振會進一步加重電壓、電流的畸變，有時甚至會造成電力器件、相連接設備的損壞，引起系統的安全性故障．

串聯諧振裝置

    串聯諧振的基本特點電力系統是感性和容性元件的復雜組合，當系統中某一節點或者支路出現非線性負荷時，極易引起系統的諧振情況．產生串聯諧振時，線路中的阻抗最小，導致線路出現過電流現象［13］．給出了k倍工頻下的等效電源、阻抗示意圖．假設元件參數分別為Vk=1∠0°V為固定值，Ｒ=1Ω，L=10mH，C=20．68μF．電感和電容滿足

    很容易發現，此時電路中阻抗最小，電流與電壓的關系為

    在諧振頻率下，品質因數Q接近于

    式中:ωk為諧振角頻率．品質因數代表的含義為施加在電感上的電壓對電源電壓放大的情況．

    當頻率小于350Hz時，電路呈容性;大于350Hz時，電路呈感性．即可認為電路在350Hz(7次諧波)時發生了串聯諧振．此時品質因數Q=219．91，電感和電容的電壓嚴重放大．

    支路(元件)是電路中最小的組成部分，不論是串聯諧振還是并聯諧振，都是從某一支路(元件)出現過壓或過流現象得出的結論．另外，從支路的角度衡量諧振的發生，不僅具有檢查裝置過電流、過電壓的情況，而且對校驗裝置的安裝、規劃具有指導作用．因此，串聯諧振的發生和支路密切相關，而非僅僅只有節點或者回路．

    對于一個復雜的線性網絡，選擇某一待考察支路，將其與網絡的其他部分進行聯合．步驟如下:

    步驟1將系統中的電壓源或電流源置0;

    步驟2將系統的線路、元件參數按諧波阻抗(在頻率f下)進行處理，其中包括:發電機、負荷、濾波器等;

    步驟3對除去考察支路的網絡求取其在頻率f下的等效阻抗;

    步驟4串聯一個頻率為f，幅值為1單位的諧波電壓源，得到此時支路的電流;

    步驟5判定f是否大于考察頻率范圍，若是，停止;若否，將f=f+Δf代入步驟3繼續進行．

    測試系統串聯諧振時，只要有一個很小的諧波電壓在相關的支路上串聯，就會在該支路以及系統中引起非常大的諧波電流．

   串聯諧振耐壓試驗裝置，發電機交流耐壓試驗要求采用工頻電壓，中試控股目前國標對工頻電壓的頻率定義為45Hz～65Hz，但是在很多試驗場合，要求對發電機進行的是50Hz±2Hz的交流試驗，而發電機定子繞組的對地電容量又比較大，國內目前大多數試驗單位采用的是諧振變壓器對它進行試驗，但是諧振變壓器本身很重，動輒上噸，現場試驗很不方便。針對此現狀設計制造了調頻調感式發電機變頻串聯諧振耐壓裝置。

  由變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器和電容分壓器組成。 被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連接方式；分壓器并聯在被 試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護信號；調頻功率輸出經激勵變壓器耦合給串聯諧振回路，提供串聯諧振的激勵功率。中試控股專業研發與生產，采用分件式設計，大大減輕勞動力。