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中試控股技術研究院魯工為您講解：110kV電纜預防性試驗裝置

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯(lián)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(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(diào)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(nèi)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(xiàn)任何恢復過電壓。試品發(fā)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(xiàn)任何恢復過電壓。

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置主要技術參數(shù)
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(tǒng)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(zhì)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(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘
11.溫    升：額定負載下連續(xù)運行60min后溫升≤65K
12.保護功能：過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧（閃絡）等保護功能
13.環(huán)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(nèi)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。
一般應考慮以下幾個因素： 
1、在被試品上可能產(chǎn)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%。
被試品是否被穿可按下述各種情況進行判斷： 
1、根據(jù)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(fā)生明顯的變化，有時還可能出現(xiàn)電流表指示反而下降的情況。 
若出現(xiàn)這種情況，應根據(jù)在高壓側(cè)的測量電壓裝置高壓側(cè)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(cè)測量的電壓表也要下降，但有時很不明顯。 
2、根據(jù)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(jù)被試品狀況進行分析。試驗過程中，如被試品發(fā)出響聲、斷續(xù)放電響聲、冒煙、產(chǎn)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(lián)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(fā)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(jīng)過長期的研究，采用工頻耐壓的方式相對于直流耐壓穩(wěn)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(nèi)，為了達到這一目的，基本通過變頻串聯(lián)諧振來實現(xiàn)測量。 
變頻串聯(lián)諧振，“變頻”在串聯(lián)諧振電路中，通過調(diào)整可變的頻率范圍產(chǎn)生諧振條件，“串聯(lián)”是指在整個電路中的鏈接方式，串聯(lián)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(lián)諧振試驗裝置。
串聯(lián)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(nèi)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(lián)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(lián)方式、怎么串聯(lián)以及串聯(lián)幾個等等。 
要想達到串聯(lián)諧振的條件是當容抗等于感抗時，即可產(chǎn)生諧振的條件。 
串聯(lián)諧振試驗中控制逆變器的方法有調(diào)幅控制和脈沖調(diào)頻控制兩種。脈沖頻率調(diào)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(diào)節(jié)范圍不是很大,則較小的頻率偏差就可以達到調(diào)功的要求。 

變頻串聯(lián)諧振采用的是諧振原理，在系統(tǒng)回路中產(chǎn)生一定頻率的電壓與回路中的電容，電抗產(chǎn)生諧振，其電容（試品）兩端產(chǎn)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。

變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置自動化程度高，體積小，重量輕。全套裝置每臺機組重量不超過40kg，適合現(xiàn)場搬運。反應器采用干式環(huán)氧澆注，運行可靠，搬運方便，現(xiàn)場試驗無需吊裝，安裝試驗可人工進行。變頻器串聯(lián)諧振測試設備廣泛應用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)。

變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置的功能特性：

1、高穩(wěn)定性和可靠性，系統(tǒng)采用進口功率元件作為功率轉(zhuǎn)換的核心。

2、自動調(diào)諧功能強大，變頻串聯(lián)諧振測試系統(tǒng)自動調(diào)諧時，頻率掃描曲線顯示在30 Hz~300 Hz之間。

3、支持多種測試模式，該系統(tǒng)支持“自動調(diào)諧手動調(diào)壓”、“自動調(diào)諧自動調(diào)壓”和“手動調(diào)諧手動調(diào)壓”的測試模式。

4、系統(tǒng)人機界面友好，測試參數(shù)設置，測試控制，測試結(jié)果等效屏顯示，直觀清晰，并具有自動定時和操作提示功能，變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置采用全觸摸屏操作及顯示，具備試驗數(shù)據(jù)保存和查詢功能。

5、保護功能完善，變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置具有零位保護、過電流保護、過電壓保護、閃絡保護等功能，保證了系統(tǒng)的可靠性。變頻串bai聯(lián)諧振試驗成套裝置是一種du諧振電流濾波電路，可以改善電源zhi的波形畸變，獲得較好的正弦電壓dao波形，有效防止被測對象被諧波峰值誤擊穿，所述變頻串聯(lián)諧振試驗裝置的成套裝置處于諧振狀態(tài).當測試物品的絕緣點被破壞時，電流會立即失諧，回路的電流迅速下降到正常測試電流的十分之一，當發(fā)生閃絡和擊穿時，由于失去諧振條件，除短路電流立即下降外，高壓立即消失，電弧可以熄滅，恢復電壓的重建過程很長，當再次達到閃絡電壓時，很容易再次關閉電源，因此變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置適用于高壓大容量電力設備的絕緣耐壓試驗。

實踐證明，測試電路的Q值主要由電抗器的特性決定，但是在實際工作中，發(fā)現(xiàn)變頻串聯(lián)諧振試驗中成套設備的Q值通常大于制造商在實際使用中提供的Q值。但電壓等級在35kV及以上的變頻串聯(lián)諧振試驗裝置成套裝置，其Q值往往小于廠家在實際使用中提供的Q值，在惡劣天氣下則小得多。隨著測試時間的增加，Q值呈下降趨勢。因此，根據(jù)制造商提供的Q值選擇的供電容量不能滿足現(xiàn)場試驗的要求，且電壓不能達到試驗要求的耐壓值。通過分析不難發(fā)現(xiàn)，在參數(shù)計算中，測試對象的電容和電路的電感是固定值，而Q值的變化是由于磁場干擾、布線、天氣影響、電抗器特性、放置位置等不同的不確定因素引起的。

1）試驗時間的影響

隨著試驗時間的延長，設備加熱，等效電阻增大，Q值減小。這種現(xiàn)象在夏季非常顯著。為了繼續(xù)測試整套頻率轉(zhuǎn)換串聯(lián)諧振測試，通常需要設備休息30分鐘。

2）天氣的影響

①當溫度較高時，電路的等效電阻大大增加。使Q值降低。

當濕度較高時，鉛電暈損耗大大增加，周圍電磁場的干擾也隨之增大，從而減小了Q值。

3）高壓引線的影響

在單臺電氣設備的交流耐壓試驗中，由于試驗對象電容較小，高壓引線對試驗影響不大，在室外配電裝置進行交流耐壓試驗時，設備的安裝高度隨電壓水平的增加而增大，電壓電平越高，高壓引線越長，一般情況下，高壓引線較長，電暈損耗增大，回路等效電阻增大，電容形成的雜散電容并聯(lián)在被測電容器上，減小環(huán)路的諧振頻率，從而減小Q值，增加周圍電磁場的干擾，從而減小Q值，因此，在高壓電氣設備的交流耐壓試驗中，盡量采用波紋管高壓引線。

4）電抗器的影響

反應器通常需要是非損失反應器，并且如果反應器在工藝上是差的，則其傾向于具有大的損失，此外，當反應器放置在鐵板等金屬件上時，會形成渦流損耗，等效電阻增大。

變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置設備廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)。適用于大容量、高壓電容測試物品交接和預防性試驗。電力部禁止對電力電纜進行直流耐壓試驗。對于變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置，如果是在車間等工業(yè)領域工作的朋友，相信它對本儀器并不陌生，而且它的出現(xiàn)對機器運行電流的速度控制有很大的幫助。