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中試控股技術研究院魯工為您講解：110kV電纜交流耐壓試驗找誰做

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。

答：由電感線圈（可用電感L串電阻R模擬）和電容元件（電容量為C）串聯(lián)組成的電路中，當感抗等于容抗時會產(chǎn)生電壓諧振，深入分析如下：

（1)當L、C一定時，電源的頻率f恰好等于電路的固有振蕩頻率，即f=1/（2π√LC)。

（2)當電源頻率一定時，調(diào)整電感量L，使L=1/[(2πf)2C]。

（3)當電源頻率一定時，調(diào)整電容量C，使C=1/[(2πf)2L]。在電感線圈（可用電感L串電阻R模擬)和電容元件（電容量為C)并聯(lián)組成的電路中，滿足下列條件之一，就會發(fā)生電流諧振。

（1)電源頻率f=1/2π√1/LC-R/L

（2）調(diào)整電容量，使C=L/[R2+(2πfL)2]

（3)當2πfCR≤1時，調(diào)節(jié)電感L也可能產(chǎn)生電流諧振。

問：中試控股詳細講解變壓器的串聯(lián)諧振耐壓試驗的方法有哪些|

答：變壓器常見的串聯(lián)諧振耐壓試驗方法有兩種：

（1)調(diào)感式串聯(lián)諧振耐壓試驗。在高壓回路中串聯(lián)一個可以調(diào)節(jié)的電感L，當調(diào)節(jié)電抗器使wL1/WCx= 時，電抗上的壓降在數(shù)值上等于電容上的壓降，回路達到諧振狀態(tài)，被試品上產(chǎn)生工頻高壓。

（2)變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗。在試驗電源處接入變頻裝置，可以調(diào)節(jié)電源頻率在30一300Hz內(nèi)變化，當調(diào)節(jié)變頻柜輸出電壓頻率達到諧振條件，即f=1/（2π√LC)時，被試品上產(chǎn)生諧振高電壓。如果同時進行電抗器的組合和電容量的調(diào)節(jié)，試驗頻率可以控制在45~65FHz頻率范圍內(nèi)，大部分可以控制在49~51Hz頻率范圍內(nèi)。因為調(diào)節(jié)設備達到諾振點比較方便，所以目前現(xiàn)場較常用。

問：進行變壓器的串聯(lián)諧振耐壓試驗時，有什么注意事項|

答：進行變壓器的串聯(lián)諧振耐壓試驗時，應注意：

（1)應該先調(diào)諧，再升壓。當采用串聯(lián)諧振試驗裝置時，試驗電壓的頻率應不低于40Hz，全電壓下耐受時間為60s。試驗時，應在較低的激磁電壓下調(diào)諧電感或頻率找諧振點，當被試品上電壓達到最高時，即達到試驗回路的諧振點，可以開始升壓進行試驗。

（2）諧振試驗回路品質(zhì)因數(shù)Q值的高低與試驗設備、試品絕緣表面干燥清潔程度及高壓引線直徑大小、長短有關，因此試驗宜在天氣晴好的情況下進行。試驗設備、試品絕緣表面應干燥、清潔。盡量縮短高壓引線的長度，采用大直徑的高壓引線，以減小電暈損耗。提高試驗回路品質(zhì)因數(shù)Q值。

問：耐壓試驗時，電力設備絕緣不合格的可能原因有哪些|

答：耐壓試驗時，電力設備絕緣不合格的可能原因有：

（1）絕緣性能變壞。如變壓器油中進入水分、固體絕緣受潮、絕緣老化等，都會導致絕緣性能下降，在耐壓試驗時可能不合格。

（2）試驗方法和電壓測量方法不正確。例如，進行變壓器試驗時，未將非被試繞組短接接地，非被試繞組可能對地放電，誤判為不合格。再如，試驗大容量試品時，仍在低壓側(cè)測量電壓，由于容升效應，實際加在被試品上的電壓超過試驗電壓，導致被試品擊穿，誤判為不合格。

（3）沒有正確地考慮影響絕緣特性的大氣條件。由于氣壓、溫度和濕度對火花放電電壓及擊穿電壓都有一定影響，若不考慮這些因素就可能導致設備不合格的結論。

串聯(lián)諧振過電壓是一種比較常見的現(xiàn)象，產(chǎn)生過電壓的原因是低壓電壓設置過高，而高壓電壓設置過低所造成的過壓保護，解決這種現(xiàn)象只需要將低壓電壓從30V改變成5V或者10V，其次，也可以修改試驗電壓的值，將其設置高一些。

串聯(lián)諧振過電壓在什么情況下出現(xiàn)

串聯(lián)諧振裝置在試驗過程中出現(xiàn)過電壓的現(xiàn)象一般是在用戶對儀器的操作不熟練，采用高電壓測量不足試驗電壓五分之一的被試品時容易出現(xiàn)過電壓現(xiàn)象，比如用108kv的串聯(lián)諧振去測量10kv電纜的交流耐壓，當串聯(lián)諧振在找諧振點的過程中就過壓保護。

這是因為當?shù)蛪弘妷簽?/span>30V時，所找到的諧振頻率所產(chǎn)生的有效電壓已經(jīng)超過了設定的目標電壓，這種情況是針對過壓保護比較集中的問題。

其次，排除操作上的造成過電壓保護之外還有就是軟件的bug所引起的，表現(xiàn)在電壓上升到設定的目標電壓之后不停止而是繼續(xù)上升，觸發(fā)到保護電壓時，串聯(lián)諧振裝置報過壓保護故障，隨著軟件版本的不斷改進，這種問題早已經(jīng)解決了。