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中試控股技術研究院魯工為您講解：35kV電纜電性能試驗裝置（電科院推薦 ）

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯諧振成套試驗裝置

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。

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯諧振成套試驗裝置系統配置及具體參數
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

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯諧振成套試驗裝置串聯諧振試驗中控制逆變器的方法有調幅控制和脈沖調頻控制兩種。脈沖頻率調制方法實現起來比較簡單，可以在下面兩種情況下使用。 
1 )如果負載對工作頻率范圍沒有嚴格限制,這時頻率必須跟蹤,但相位差可以存在而不處于諧振工作狀態。 
2 )如果負載的Q值較高,或者功率調節范圍不是很大,則較小的頻率偏差就可以達到調功的要求。 
脈沖頻率調制方法的主要缺點是工作頻率在功率調節過程中不斷變化,導致集膚深度也隨之而改變,在某些應用場合如表面淬火等，集膚深度的變化對熱處理效果會產生較大的影響,這在要求嚴格的應用場合中是不允許的。 
變頻串聯諧振試驗裝置是用于鑒定電氣設備絕緣強度，它對于判斷電氣設備能否投入運行具有決定性的意義，也是用來保證設備絕緣水平,避免發生絕緣事故的重要手段。因為變頻串聯諧振試驗裝置能充分反映電氣設備在交流電壓下運行的實際情況，能真實有效的發現絕緣缺陷。 
變頻串聯諧振采用的是諧振原理，在系統回路中產生一定頻率的電壓與回路中的電容，電抗產生諧振，其電容（試品）兩端產生諧振電壓后，再進行升壓，使電容兩端的電壓達到試驗電壓。 
通過以上原理和現場的實際試驗情況，一般變頻串聯諧振試驗裝置試驗中的過電壓發生于兩種情況下，一種是在儀器尋找諧振點，產生諧振電壓的過程中；一種是在升壓到達試驗電壓的情況下。 

1、電源電壓：   220V±10%、50Hz；

2、額定容量：  54KVA；

3、輸出電壓：    54KV，

4、輸出電流：   1A，2A，

5、輸出電壓波形:  正弦波；

6、輸出電壓波形畸變率: ≤0.5% ；

7、允許連續工作時間：額定輸出電流下持續運行時間為60分鐘；

8、輸出頻率范圍:     30～300Hz ；

9、品質因數:         ≥30

10、系統噪聲:       ≤60db

11、系統測量精度:    1.0級

12、頻率分辨率:      0.01Hz

13、頻率不穩定度:    ≤0.05% 

14、環境溫度：       -25℃～ +55℃ 

相對濕度:       ≤90%

海拔高度:       ≤2000m

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%。

        設計時，應充分考慮變壓器的抗短路能力。變壓器出廠時必須通過抗短路能力測試；變壓器繞組應緊緊纏繞，墊圈應完全干燥；操作人員應注意檢查，以減少短路的發生；運輸和安裝過程嚴格按照有關操作程序進行；測試人員應該能夠熟練操作測試設備。   變壓器有載開關測試儀是一種用于測量和分析電力系統中有載分接開關以及電力系統中特殊變壓器的電氣性能指標的綜合測量儀器。

        中試控股電力變壓器有載開關測試儀由計算機控制。通過專門設計的測量電路，它可以測量有載分接開關的過渡時間、過渡波形、過渡電阻、三相同步和其他參數。這些條件可以通過分接開關導線直接測量，也可以通過變壓器的三相套管和中性點直接測量。

        變壓器有載開關測試儀具有分析，存儲和打印測量數據的功能。解決了電流互感器有載分接開關的測量方法落后，無特殊測試方法的問題。在大修期間及時診斷出有載分接開關的潛在故障，這對于提高電力系統運行的可靠性具有重要意義。中試控股電力交流耐壓測試是通過串聯諧振裝置實現交流電壓的綜合設備。變壓器的交流耐壓測試是確定變壓器和電氣設備絕緣強度的最直接方法。中試控股電力串聯諧振測試裝置對于判斷電氣設備是否可以投入運行具有決定性的作用。意義重大，同時串聯諧振測試儀也是確保變壓器設備絕緣水平，避免絕緣事故的重要手段。

       中試控股電力交流耐壓測試是破壞性測試。在進行交流耐壓測試之前，必須先測試變壓器的絕緣電阻，吸收率，泄漏電流，介電損耗角和測試產品的絕緣油強度。只有上述測試結果是正常的。進行交流耐壓測試時，如果發現設備絕緣不良，例如潮濕或局部缺陷，通常需要首先進行處理，并且在處理合格后再進行耐壓測試，以避免絕緣進一步擴展電氣設備的缺陷，甚至不可逆的絕緣擊穿。

        中試控股電力諧振測試設備是驗證變壓器，交聯電纜和GIS完全氣體絕緣的組合電氣的內部絕緣條件的最有效方法。該型號可以滿足10kV-500kV系統交流耐壓試驗的技術要求。

        交流耐壓測試通常會發現一些變壓器缺陷和故障，這些在預防性絕緣測試中是無法發現的。同時，交流耐壓測試也是一種電氣測試方法，可以直接測試變壓器在運行過程中的絕緣性能。因此，變壓器的交流耐壓測試具有重要的意義。     變壓器是電力系統中重要的電氣操作設備。它由一個初級線圈，一個次級線圈和一個鐵芯組成。它用于轉換電流和電壓。變壓器的應用并不小，以促進經濟的快速增長。貢獻的是，變壓器可以分為許多不同的功能和尺寸，例如耦合變壓器，電力變壓器等。變壓器不僅將高壓轉換成低壓，而且還將低壓轉換成高壓，例如，遠程輸電過程。

?        油浸式試驗變壓器體積小，重量輕，結構緊湊，功能齊全，用途廣泛，使用方便。特別適用于電力系統，工礦企業，科研部門及其他高壓電氣設備，電氣元件和絕緣材料。或直流高壓絕緣測試儀對于高壓測試設備必不可少。

       干式試驗變壓器徹底改變了老式測試變壓器的笨拙，笨重，向后沉重的條件，可以安裝在生產高壓硅堆中，中試控股電力可以提供直流高壓測試電源，帶有控制箱，自動保護和安全工作臺，球間隙和其他輔助設備，特別是用于現場測試的設備，使繁重的工作變得輕松，快速，輕松和靈活，并大大提高了工作效率。

       中試控股電力油浸式試驗變壓器和干式測試變壓器之間的最大區別是“油”，并且油是液體并且具有流動性。油浸式測試變壓器必須具有外殼，該外殼是變壓器內部的油，油浸在變壓器的線圈中，并且從外部看不到變壓器的線圈。

干式試驗變壓器沒有外殼，可以直接看到變壓器的線圈。另一個特點是油浸式變壓器位于油枕上方，并在內部存儲變壓器油。

隨著國民經濟的發展以及城網供電電壓等級的提高，交聯聚乙烯絕緣電力電纜（XLPE）以其合理的工藝和結構，優良的電氣性能和安全可靠的運行特點，在國內外獲得越來越廣泛的使用。中試控股尤其在高壓輸電領域更取得了巨大的進展。與充油電纜相比，交聯電纜敷設安裝方便，運行維護簡單，不存在油的淌流問題。但是，交聯聚乙烯電纜的絕緣在運行中易產生樹枝化放電，造成絕緣老化破壞，嚴重地影響了交聯聚乙烯絕緣電力電纜的使用壽命。因此，充分認識交聯電纜的絕緣特性，及時有效地發現和預防絕緣中存在的某些缺陷，對保障設備乃至系統的安全運行具有十分重要的意義。闡述了影響交聯電纜絕緣的主要因素以及電纜的交接試驗原理，中試控股認為在現場對交聯電纜實施交流耐壓試驗是必要和可行的。

為了保證電纜安全可靠運行，中試控股有關的國際標準對電纜的各種試驗做了明確的規定。主要試驗項目包括：測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測量絕緣電阻主要是檢驗電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗是同步進行的，其目的是發現絕緣中的缺陷，甚至造成電纜的絕緣隱患。德國Sechiswag公司在1978～1980年41個回路的10 kV電壓等級的XLPE電纜中，發生故障87次；瑞典的3 kV～24．5 kV電壓等級XLPE電纜投運超出9 000 km，發生故障107次，國內也曾多次發生電纜事故，相當數量的電纜故障是由于經常性的直流耐壓試驗產生的負面效應引起。因此，國內外有關部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統的直流耐壓。

上世紀80年代至90年代中期，加拿大、德國、美國等先進國家制定了相應的交流耐壓試驗標準并推廣應用。從90年代末開始，我國的廣東、北京、上海、浙江、山東等地出臺了對xlpe電纜做交流試驗的暫行規定。國標GB50150-2006 《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》推薦采用變頻串聯諧振耐壓方式

參數因素

系統諧振電壓等級和容量取決于試品的電容量C，試驗電壓U試驗頻率f。

1）對于交聯聚乙烯電纜決定系統配置的主要是：電纜的電壓等級、電纜的截面積、試驗電纜的長度及電纜要求的諧振頻率范圍。

2）對于GIS決定系統配置的因素為：GIS的電壓等級、GIS的間隔數和每個間隔的電容量C，GIS允許的試驗頻率范圍。

3）對于變壓器、發電機等設備，系統的配置取決于試品的容量試驗電壓、試品的等效電容量C、要求的諧振頻率和試品的空載損耗的大小。

特點

變頻諧振的優點主要有以下幾點：

1.操作簡單，體積小，重量輕，非常方便現場使用及搬運

（體積與重量約為傳統試驗變壓器的1/10～1/30）；

2.對現場電源要求低，220V或380V皆可；

3.試驗等效性好；

4.特有低諧波專利技術，中試控股武高所實測諧波含量低于0.3%，遠低于國標不大于5%的要求,極大的保護了主變、發電機等設備不受高壓諧波損傷；

5.通過權威機構--武漢高壓研究所嚴格的型式試驗鑒定，中試控股確保人員及設備安全； 在東北電科院組織的2008年全國設備大比武中名列前茅；中試控股

6.符合國標要求有監測峰值功能，中試控股可實時監測高壓試驗波形；

7.一鍵鼠標旋鈕式操作，大液晶屏幕，“傻瓜式”簡單易用；

8.自帶微型打印機，隨時打印保存試驗數據；

9.過壓、過流、放電、過熱及零啟動保護全面可靠，動作時間1微秒；

特別提醒：做試驗時，電抗器要放平，地面不要潮濕，最好放置一塊厚的絕緣板

變頻串聯諧振試驗裝置采用多級疊加的方式，多臺電抗器可并聯、串聯使用，分壓器既用來測量試驗電壓，也可以作為小電容量試品的補償電容，中試控股使得諧振頻率可以在30～300Hz范圍內完成多種電力設備的交流耐壓試驗。

各種大型電力變壓器、電力電纜、汽輪及水輪發電機及其它容性設備的交流耐壓試驗都必須嚴格按試驗規程定期進行。在工頻條件下，由于被試品電容量較大，或者試驗電壓要求較高，中試控股對試驗裝置的電源容量相應的也有較高的要求，傳統的工頻耐壓裝置往往單件體積大，重量重，不便于現場搬運，而且不便于任意組合，靈活性較差。比較好的方法是采用變頻串聯諧振的方法進行耐壓試驗

應用