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中試控股技術研究院魯工為您講解：35KV交聯(lián)聚乙烯電纜交流耐壓試驗標準（電科院推薦）

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯(lián)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(lián)諧振耐壓試驗裝置：ZSBP系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調節(jié)電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)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(lián)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(shù)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(lián)諧振成套試驗裝置系統(tǒng)配置及具體參數(shù)
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(wěn)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(jié)范圍:  30～300Hz
頻率調節(jié)分辨率: 0.001 Hz
i) 連續(xù)運行時間: 大于1小時
j) 噪聲水平:≤ 60dB

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置串聯(lián)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(xiàn)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(tài)。 
2 )如果負載的Q值較高,或者功率調節(jié)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(jié)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(lián)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(fā)生絕緣事故的重要手段。因為變頻串聯(lián)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(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。 
變頻串聯(lián)諧振采用的是諧振原理，在系統(tǒng)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(xiàn)場的實際試驗情況，一般變頻串聯(lián)諧振試驗裝置試驗中的過電壓發(fā)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(xù)工作時間：額定輸出電流下持續(xù)運行時間為60分鐘；

8、輸出頻率范圍:     30～300Hz ；

9、品質因數(shù):         ≥30

10、系統(tǒng)噪聲:       ≤60db

11、系統(tǒng)測量精度:    1.0級

12、頻率分辨率:      0.01Hz

13、頻率不穩(wěn)定度:    ≤0.05% 

14、環(huán)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(guī)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(shù)值、持續(xù)時間及其次數(shù)。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(fā)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(shù)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(fā)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(tǒng)中有載分接開關以及電力系統(tǒng)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(shù)。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(shù)據(jù)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(tǒng)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(lián)諧振裝置實現(xiàn)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(lián)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(lián)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(fā)現(xiàn)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(lián)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(tǒng)交流耐壓試驗的技術要求。

        交流耐壓測試通常會發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(tǒng)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(jīng)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(tǒng)，工礦企業(yè)，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(xiàn)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(qū)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。

串聯(lián)諧振的基本電路如圖1所示。當試驗回路發(fā)生串聯(lián)諧振時,存在下列關系:。串聯(lián)電路的品質因數(shù)用Q表示,即:,則當發(fā)生串聯(lián)諧振時,被試品電壓可描述為:。

圖1串聯(lián)諧振基本電路由以上公式可知:

(1)串聯(lián)諧振電路的諧振頻率f0由電路自身的參數(shù)L和C確定,與試驗電源的特征無關;

(2)試驗電源的輸出功率Us為外部回路所消耗的純有功功率;

(3)試品兩端的電壓Uc為輸入電壓的Q倍。由于一般試驗回路的Q值遠大于1,因此串聯(lián)諧振電路具有明顯的電壓放大作用;

(4)當電路發(fā)生串聯(lián)諧振時,試驗系統(tǒng)的電流I為純阻性,試驗電源無需向串聯(lián)諧振試驗系統(tǒng)額外提供無功功率,電源利用率較高;

(5)當試驗電源頻率一定時,可以通過調節(jié)串聯(lián)電路的參數(shù)L或C,使電路的固有頻率與試驗電源輸出信號的頻率一致,則試驗系統(tǒng)將會出現(xiàn)諧振現(xiàn)象;

(6)當電路參數(shù)固定、調節(jié)不便或范圍受限時,通過改變試驗電源輸出信號的頻率,使之與串聯(lián)電路的固有頻率一致,也可以產生諧振調節(jié)。根據(jù)調節(jié)手段的不同,串聯(lián)諧振試驗裝置可分為調頻式和調感式2種。調頻式串聯(lián)諧振試驗裝置(30～300Hz)主要用于電力電纜、GIS(包括HGIS)及SF6電流互感器等設備的耐壓試驗;調感式串聯(lián)諧振試驗裝置(50Hz)主要用于變壓器、電機等設備的耐壓試驗。諧振耐壓試驗需要大型的設備、復雜的人員組織。在高電壓條件下工作,如果由于疏忽,人員與帶高電壓設備的距離小于安全距離時,極有可能發(fā)生人身傷亡事故;由于錯接試驗回路或錯加更高的試驗電壓,很可能造成試驗儀器或被試電氣設備的損壞。為了有效防止意外事故的發(fā)生,應在思想高度重視的基礎上,加強安全技術措施。

2試驗準備階段的安全技術措施2.1加強人員的技術培訓和安全意識培養(yǎng)有一批技術精湛的試驗人員是保證試驗安全進行的重要保障。由于諧振耐壓試驗開展的時間比較短,良好的培訓是非常關鍵的。在熟悉諧振耐壓試驗的原理、被試品結構、整個試驗過程和各種情況下可能發(fā)生的現(xiàn)象后,試驗人員才能根據(jù)所把握的客觀的科學規(guī)律,結合每一次試驗現(xiàn)場的具體情況,分析試驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),及時對試驗結果、被試品狀態(tài)及整個試驗過程做出正確、有效的判定。

2.2認真制訂試驗方案串聯(lián)諧振試驗是一項復雜的試驗,在試驗之前必須制訂好嚴格的試驗方案。

(1)要組織好人員,明確不同人員的職責。現(xiàn)場試驗負責人、實際操作負責人、操作監(jiān)護人及現(xiàn)場安全負責人等要各負其責;同時,要事先通知設備廠家、現(xiàn)場安裝人員、監(jiān)理及業(yè)主代表等人員,以監(jiān)督和確認試驗過程及結果。

(2)要根據(jù)試驗對象要求選擇試驗儀器。不同電氣設備耐壓所需配置的試驗設備不完全一樣。因交流耐壓試驗需要設備較多,所以一定要準備齊全,不能到試驗現(xiàn)場才發(fā)現(xiàn)試驗儀器不配套或短缺。

(3)根據(jù)試驗規(guī)程和產品出廠報告要求,制訂詳細試驗方案并在試驗中按步驟執(zhí)行。

2.3試品完成常規(guī)試驗在進行交流耐壓試驗前,必須預先進行各項非破壞性試驗,并對各項試驗結果進行綜合分析,判定該設備是否含有缺陷。若發(fā)現(xiàn)設備存在問題,需預先進行處理,待缺陷消除后,方可進行缺陷耐壓試驗。如果常規(guī)試驗執(zhí)行不力或試驗結果不合格就進行交流耐壓試驗,設備出現(xiàn)的破壞性后果將由試驗單位承擔。每次交流耐壓試驗的準備到實施都具有復雜性,涉及到眾多人員、機具及試驗設備,所以在常規(guī)試驗沒確認合格之前不能貿然進行交流耐壓試驗。

3試驗實施階段的安全技術措施3.1試驗前應采取的安全技術措施3.1.1對試驗電氣設備進行安全因素分析與評估應根據(jù)現(xiàn)場情況對試驗電氣設備進行安全因素分析與評估。開展電流互感器試驗時,如果互感器和斷路器及隔離刀閘通過引線相連,這就擴大了帶電范圍。這就要明確相關帶電設備的出廠耐壓數(shù)據(jù)。如果斷路器耐壓低于電流互感器耐壓,則需要拆除斷路器和互感器之間的引線。另外,對于擴建變電站試驗,試驗經(jīng)常是在周圍電力設備運行時開展的,這就需要考慮試驗電壓和周圍設備運行電壓的疊加問題,安全距離的考慮因素應大于正常要求的安全距離。對變電站擴建部分500kV SF6電流互感器進行耐壓試驗時,最大試驗電壓應達到880kV,安全距離不小于7～10m,否則將危機整個變電站的安全運行。表1交流試驗安全距離。

4結束語由于諧振耐壓試驗工作環(huán)境的多樣性,要求試驗人員能夠不斷提高試驗技術水平,加強總結。要結合每一次試驗現(xiàn)場的具體情況,分析試驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),并依此對被試品狀態(tài)、試驗結果及時做出正確、有效的判定。同時,試驗人員要嚴格遵守各種規(guī)章規(guī)程,提高自身安全意識,杜絕違規(guī)操作,克服各種主客觀因素帶來的影響,從各種角度理解試驗安全問題重要性,從而確保人身和設備的安全。串聯(lián)諧振耐壓試驗的安全技術措施@丁蘇$福建省第二電力建設公司!串聯(lián)諧振耐壓試驗是高壓電氣試驗中較為特殊且危險性較大的工作,確保試驗的安全進行是保證人身安全和電力系統(tǒng)安全的重要保證。