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中試控股技術研究院魯工為您講解：35kV串聯諧振裝置/電科院推薦

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

11kV/300mm2電纜1km交流耐壓試驗，電容量≤0.3755uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓28kV，試驗時間5min。
10kV開關等電氣設備的交流耐壓試驗，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓不超過42kV，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。不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源，

這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且不會出現任何恢復過電壓。

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置主要技術參數
1.額定容量：44kVA
2.額定電壓：22kV；44kV
3.額定電流：2A；1A
4.測量精度：系統有效值1.5級
5.工作頻率：30-300Hz
6.裝置輸出波形：正弦波
7.品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)
8.波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%
9.輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz
10.工作時間：額定負載下允許連續60min；過壓1.1倍1分鐘
11.溫    升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K
12.保護功能：過壓、過流、零位啟動、系統失諧（閃絡）等保護功能
13.環境溫度：－20℃-55℃
14.相對濕度：≤90%RH
15.海拔高度:≤3000米

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。
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%。
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。 
什么是串聯諧振？ 
由于電力預防試驗大多是對于大容量和高電壓的電氣設備，建議采用工頻耐壓進行絕緣性能的檢測，也就是剔除了采用直流高壓發生器對于電氣設備絕緣性能檢測的使用要求，雖兩者都屬于破壞性試驗，但經過長期的研究，采用工頻耐壓的方式相對于直流耐壓穩定性，安全性要好，由于電氣設備的容量大，電壓高，往往像油浸式試驗變壓器一類的工頻耐壓設備無法滿足測試要求，在國內，為了達到這一目的，基本通過變頻串聯諧振來實現測量。 
變頻串聯諧振，“變頻”在串聯諧振電路中，通過調整可變的頻率范圍產生諧振條件，“串聯”是指在整個電路中的鏈接方式，串聯時，電壓相加，電流不變，“諧振”是指的諧振電路，組合起來就是我們常說的串聯諧振試驗裝置。
串聯諧振試驗前有什么條件？ 
試驗前條件分析 
當我們拿到試驗之后，我們要分析試驗的主體是什么，比如：電力電纜、變壓器、GIS組合器還是母線等等，針對不同的內容所施加的電壓不一樣，像同樣是變壓器，中性點接地和不接地的電壓等級就不同，而且接線也不同，電壓和容量直接影響串聯諧振試驗裝置的配置方案，所說的配置方案也就是連接方式，串聯方式、怎么串聯以及串聯幾個等等。 
要想達到串聯諧振的條件是當容抗等于感抗時，即可產生諧振的條件。 
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。 

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。

產品介紹

CVT檢驗用諧振升壓裝置用于35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV電壓等級各類型CVT校驗的升壓。該CVT檢驗用諧振升壓裝置利用串聯諧振的原理，采用了無極手動調感的技術以及節電抗器串聯的方式，使得所需電源、試驗設備體積和重量大幅下降，且接線操作簡單，便于現場試驗，是電力計量、高壓測試專業的首選裝置。

該CVT檢驗用諧振升壓裝置輸出電壓電流波形良好，失真度小于0.5%；

該CVT檢驗用諧振升壓裝置需要電容量小。所需電源容量為試驗容量的1/Q倍，而Q值可以做到20－60；

該CVT檢驗用諧振升壓裝置不需要過壓保護。當試品發生擊穿時，系統失諧，諧振高壓消失，電抗器立即起到限制短路電流的作用，不會加劇對試品的損壞；

產品特性

1、輸出電壓電流波形良好，失真度小于0.5%

2、需要電容量小，所需電源容量為試驗容量的1/Q倍，而Q值可以做到20～60

3、不需要過壓保護，當試品發生擊穿時，系統失諧，諧振高壓消失，電抗器立即起到限制短路電流的作用，不會加劇對試品的損壞

4、便于現場搬，該裝置為干式組合串聯諧振裝置，由勵磁變壓器和多個諧振電抗器組成，單個組成單元體積小，重量輕，便于搬動，適合現場使用

5、保護功能完善，具備零位保護(電壓輸出控制旋鈕不在零位時，禁止系統啟動)，過壓保護，過流保護，閃 絡保護等功能，保證了系統的可靠性

串聯諧振試驗裝置的原理是運用串聯諧振，通過調節節變頻控制器的輸出頻率, 使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發生串聯諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。|

電力系統中,過電壓現象十分普遍。若是沒有防范措施,隨時都可能發生,也隨時都可以發現。引發電網過電壓的緣由很多。

主要可分為諧振過電壓、操作過電壓和雷電過電壓;其中諧振過電壓在正常運行操作中泛起頻仍,過電壓一發生,往往造成電氣裝備的損壞和年夜面積的停電事故。

由于諧振過電作用時間較長，所引發諧振現象的緣由又很多,是以在選擇庇護措施方面造成很高的損失。為了盡量地避免諧振過電壓的發生, 在設計和操作電網裝備時,應進行需要的估算和放置,以免達到諧振條件;或接納適當的避免諧振的措施。對比串聯諧振電路與并聯諧振電路,在特性阻抗- -定(即L與C之值一定)的條件下。串聯諧振電路中的電阻愈小,品質因數愈

高;并聯諧振電路并聯電阻之值愈大,則品質因數愈高。因此,為為得到高Q值,一般要求串聯。

由諧振時候的狀態來分析:串聯諧振電路在諧振狀態下等效阻抗為純電阻, 并達到最小值, 聯諧振電路在諧振狀態下等效阻抗達到最大值,為了獲得最大的電源輸出功率,串聯諧振電路采用電壓源供電,并聯諧振電路采用電流源供電。

基于電源方面的分析：一個內阻低的，電壓源,使其輸出功率達到最大,電源利用率最高，負載阻抗越低自然輸出功率越大。

反之一個內阻高,電流源,使其輸出功率達到最大,負載阻抗是越高輸出功率越大.根據的邏輯就是電壓源電壓恒定不變,電流隨負載阻抗改變而改變;電流源電流恒定不變,電壓隨負載改變而改變。變頻串聯諧振試驗裝置的高頻諧振變壓器是作為開關電源最主要的組成部分。

開關電源一般采用半橋式功率轉換電路,工作時兩個開關三極管輪流導通來產生100kHz的高頻脈沖波,然后通過頻變壓器進行降壓,輸出低電壓的交流電高額變壓器各個繞組線圈的匝數比例則決定了輸出電壓的多少。

從負載諧振方式劃分,可以為并聯逆變器和串聯諧振逆變器兩大類型。