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中試控股技術研究院魯工為您講解：220kV傳輸電纜交流耐壓試驗裝置

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%。

        對于變壓器直流電阻測試儀的測量，接通測試線后，關閉電源開關，打開電源指示燈，按“啟停鍵”。根據測量值選擇電阻檔位范圍，按下檔位開關，檔位指示燈亮，液晶屏上顯示的穩定值即為測量電阻值。讀取數值時，請注意所選范圍內的單元，并測量大電感樣品，如電力變壓器、除線圈以外的其他測試電路。為了避免電磁干擾，不必測量最佳短路。

        變壓器直流電阻測試儀放電時，測試后應直接切斷主電源。如果在感知測試中操作后不應立即切斷電源，則儀器應具有連續放電過程，通常放電至少20秒。否則，電感的反電勢將是危機的人身安全。  對于雙繞組變壓器，當額定電流通過變壓器的一個繞組而另一個繞組短路時，變壓器吸收的有功功率稱為變壓器短路損耗。對于多繞組變壓器，短路損耗基于指定的繞組堆疊。

       纏繞變壓器時，需要大量銅線。這些銅線有電阻。當電流流動時，電阻將消耗一定的功率。這部分損失經常轉化為熱量并被消耗掉。這種損失被稱為“銅損”。

       當變壓器的初級繞組通電時，線圈產生的磁通量也是鐵芯本身的導體，在垂直于磁力線的平面設計中將感應出電勢。這種電勢在鐵芯的橫截面上形成一個閉環，并產生電流，稱為“渦流”。這種“渦流”增加了變壓器的損耗，導致變壓器鐵芯發熱，變壓器溫升增加。由“渦流”引起的損耗稱為“鐵損”。

       因此，變壓器溫升主要是由鐵損和銅損引起的。由于變壓器中的鐵損和銅損，其輸出功率總是小于輸入功率。

 變壓器繞組變形測試是為了測量變壓器，例如在運輸過程中繞組匝數，相短路或碰撞，從而導致線圈的相對位移，以及在運行過程中由于線圈變形而引起的電磁張力所引起的短路和故障情況變壓器繞組等故障測量上述由變形引起的故障將改變變壓器繞組的分布參數，影響并改變變壓器的原始頻率響應，并且可以應用幅度變化和諧振頻率點偏移的頻域特性。根據此特性，可以使用中試控股電力頻響法變壓器繞組變形測試儀進行測試。

       頻響法變壓器繞組變形測試儀采用國內FRA分析的原理。該原理已經對近500個變壓器繞組進行了變形測試。已經發現了一些繞組嚴重變形和輕微變形的變壓器。但是，在測試過程中，由于測試方法不正確以及對外部干擾的考慮不足，也會引起誤判。本文分析了由于接地線處理不當而引起的誤判的示例。

        當前在電網中使用的變壓器繞組變形測試儀主要使用頻率響應分析方法來診斷變壓器繞組變形。頻率響應分析方法（FRA）基于變壓器繞組分布參數的網絡分析。功能上，每個繞組都可以看作是由電阻，電容，電感等分布參數組成的無源兩端口網絡。根據電氣理論，如果繞組發生機械變形，則繞組上的電感和電容等分布參數網絡勢必會發生變化隨著網絡參數的變化，其頻率響應特性也會發生變化。因此，通過比較變壓器繞組的頻率響應特性，可以正確地診斷變壓器繞組的變形。 中試控股電力講解變壓器繞組的變形已成為造成變壓器損壞的重要原因之一。盡管繞組的變形只是一個孤立的情況，但對變壓器極為有害。通過對變壓器繞組進行變形試驗，可以有效地發現各種變形的原因，并采取相應的對策和措施，為變壓器的安全運行提供可靠的保證。目前，變壓器繞組變形測試是高壓電氣測試專業的一種新型研究課題，也是一項技術含量很高的課題。為此，相關專業人員需要認真學習新知識，積累新經驗并研究新主題，以便更好地及時發現和解決問題。

1. 串聯全諧振變換器曾經是上世紀60-70年代最流行的變換器,只要給出合適的死區時間,即可實現很好的軟開關變換. 現代的數控技術給這一經典的變換電路增添了不少活力,在控制方面解決了很多以前難以克服的困難,工程上應用它的關鍵技術問題有三個:

. ZCS 頻率追蹤控制(隨負載、電源漂移而調整工作頻率,讓換相始終處于接近零電流下的弱感性)

. ZVS 死區追蹤控制(因負載電流不同而調整死區,實現零電壓接通,接近零電壓關斷)

. ZCS_ZVS 交替追蹤控制(既實現頻率追蹤又實現動態死區,具有良好的開關過度與調功特性)

       2. 關斷過壓問題; 既使ZVS電容較大(103),當分布電感較大時在荷載下關斷,仍然會在開關上激起高于電源幾百伏的浪涌電壓,震蕩頻率大約能達到幾兆,震蕩衰減很快,但強烈的震蕩也給開關帶來了顯著的額外損耗,改善的關鍵措施在于降低分布電感、放置較大的浪涌電流吸收電容(105-106);

       為了對電容重復頻率且高能量轉換效率地充電，開展了全橋串聯諧振充電電源的理論設計。通過數值解析的方法獲得諧振電感、電容、功率器件耐壓與通流、電源功率、脈沖變壓器伏秒數等參數，通過數值模擬的方法獲得脈沖變壓器勵磁電感參數，以基于Pspice的全電路仿真驗證設計參數的合理性。仿真結果表明為了實現對110 nF電容1 kHz重頻充電，在初級電壓為1．2 kV和諧振參數為33 kHz時，諧振電感、電容應分別為625 nH，37μF，脈沖變壓器伏秒數、勵磁電感至少分別應為45 mVs、1 mH，功率器件峰值電流約300 A

       在脈沖功率技術領域，對初級儲能電容常見的充電方式有恒壓充電和恒流充電兩種方式。前者基于大體積的工頻變壓器實現，常采用充電電阻限制充電功率，充電電阻消耗的能量為50％；后者多采用全橋串聯諧振充電電路，以“等臺階”升壓方式實現對電容的恒流充電，具有體積小、效率高、功率密度大、適合寬范圍變化的負載等優點，是較為理想的電容充電電源。

構成全橋串聯諧振充電電源的主要單元有：諧振電感和電容、功率器件、脈沖變壓器。本文通過數值計算和模擬兩種方法確定了這些單元參數的設計，并基于Pspice電路仿真軟件對設計的全橋串聯諧振充電電源進行了全電路模擬。

串聯諧振在電網實際應用有哪些特點

      在電力行業串聯諧振是一種應用范圍十分廣泛的實驗裝置。泛科電子作為湖北地區電力行業的先行者。對串聯諧振這一名詞有著獨特的見解。隨著科技投入的不斷增加。具有電力設備研發資質的企業在日后會更具有競爭力。那么“串聯諧振”究竟是什么呢?在電力企業日常生產應用中又起到什么意義?泛科電子電力來為您略說一二。

一、串聯諧振現象名詞解釋：

      串聯諧振顧名思義就是在電阻、電感和電容的串聯電路中，出現電路的端電壓和電路總電流同相位的現象，叫做串聯諧振。串聯諧振的特點是指電路呈純電阻性，端電壓和總電流同相，此時阻抗最小，電流最大，在電感和電容上可能產生比電源電壓大很多倍的高電壓，因此串聯諧振也稱電壓諧振。在電力工程上，由于串聯諧振會出現過電壓、大電流，以致損壞電氣設備，所以要避免串聯諧振。在電感線圈與電容器并聯的電路中，出現并聯電路的端電壓與電路總電流同相位的現象，叫做并聯諧振。并聯諧振電路總阻抗最大，因而電路總電流變得最小，但對每一支路而言，其電流都可能比總電流大得多，因此電流諧振又稱電流諧振。并聯諧振不會產生危及設備安全的諧振過電壓，但每一支路會產生過電流。

二、串聯諧振有電路的特點有哪些?

      說到串聯諧振的特點首先，諧振時串聯諧振電路的總阻抗最小，且呈純電阻性，其值等于R。(2) 諧振時串聯諧振電路中的電流最大，且與電壓同相位。其次，其值為 諧振時XL=XC，此時的XL或XC為電路的特性阻抗，用字母ρ表示為諧振時電感和電容兩端的電壓大小相等，方向相反，且有Q為串聯諧振電路的品質因數，最后它是衡量諧振電路特性的一個重要參數。通常將串聯諧振電路的特性阻抗與電路中電阻的比值稱為電路的品質因數，用字母Q表示。