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中試控股技術研究院魯工為您講解：10kv架空絕緣電纜測試裝置

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
ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置主要功能及特征
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。
特點：

設備的重量和體積大大減少。串聯諧振裝置中，省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，中試控股使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。

有效改善輸出電壓波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯諧振狀態，當試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q，而用并聯諧振或者試驗變壓器做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數百倍。串聯諧振能有效的找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。

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。 

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置容量驗證

裝置容量定為44kVA，分兩節電抗器，電抗器單節為22kVA1A

試驗時設備組合方式

組合方式

被試品對象     電抗器選擇

（22kVA/22kV兩節）    激勵變壓器

輸出端選擇     試驗電壓(kV)

10kV/300mm2電纜1km         使用電抗器兩節并聯     1.5kV        ≤22kV

10kV開關等電氣設備    使用電抗器兩節串聯     3kV  ≤42kV

如何選擇合適的變頻串聯諧振耐壓試驗裝置？
為了選對規格，請提供以下技術參數
1、電力變壓器：電壓等級，大容量，試驗性質（中性點耐壓或全絕緣耐壓）單相對地電容量；
2、電力電纜：電壓等級，大長度，截面積；
3、發電機、電動機：電壓等級（出口電壓或稱工作電壓），試驗電壓（耐壓值）單相對地電容量范圍（如0.2-0.55uF等）；
4、開關、絕緣子、PT、CT、絕緣工器具、母線：電壓等級（或稱工作電壓）；試驗電壓（耐壓值）；
5、CVT效驗：電壓等級或稱工作電壓，試驗電壓（耐壓值）電容量范圍（如0.005-0.02uF）。

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。

變頻串聯諧振在操作中有如下注意事項：

1、勵磁變壓器接線注意事項： （1）用于10kV電纜的耐壓裝置，勵磁變壓器一般接低端； （2）用于10kV和35kV電纜的耐壓裝置，10kV電纜耐壓勵磁變壓器接低端，35KV電纜耐壓勵磁變壓器接較高端； （3）用于10kV、35kV和110kV電纜的耐壓裝置：10kV、35kV電纜耐壓勵磁變壓器接低端，110kV電纜耐壓勵磁變壓器接高端。

2、電抗器及電容器分壓器接線注意事項： 對于短電纜，無論電壓高低，一般將至少兩節電抗器串聯，以確保回路可以諧振。

3、勵磁變壓器接線注意事項： （1）用于電機的耐壓裝置，勵磁變壓器一般接低端； （2）用于電機和電纜的耐壓裝置，電纜耐壓勵磁變壓器接低端，電機耐壓勵磁變壓器接高端； （3）中試控股通常情況下，用于電機耐壓的諧振裝置兼容較低電壓的電纜。

4、勵磁變壓器接線注意事項： （1）用于開關、GIS、變壓器的耐壓裝置，中試控股勵磁變壓器的輸出電壓一般較高； （2）用于開關、GIS的耐壓裝置，勵磁變壓器接高端，變壓器耐壓勵磁變壓器接低端； （3）通常情況下，改種型號的諧振裝置兼容較較短長度的電纜，勵磁變壓器接低端。

5、電抗器接線注意事項： （1）中試控股用于開關及較低電容量的試品交流耐壓試驗時，需要將所有電抗器串聯在高壓回路中，可以確保諧振。 （2）用于開關、GIS、變壓器的耐壓時，需要將電抗器串聯連接，電抗器串聯只數按照實際的試驗電壓確定。

6、通用注意事項： （1）本試驗設備應由高壓試驗專業人員使用，使用前應仔細閱讀使用說明書，并經反復操作訓練。 （2）操作人員應不少于2人。中試控股使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試驗的安全作業規程。 （3）為了保證試驗的安全正確，除必須熟悉本產品說明書外，還必須嚴格按國家有關標準和規程進行試驗操作。 （4）各聯接線不能接錯，否則可導致試驗裝置損壞 （5）本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接中試控股地，注意操作安全。R為并聯電路損耗電阻。

1、阻抗頻率特性

表示了LC并聯電路的阻抗Z與信號頻率f之間的變化關系。當f=f時，LC并聯電路發生諧振，阻抗最大。當ff時，電路失諧，阻抗很小。因此，f稱為諧振頻率，又稱固有頻率，即可見，元件L、C取定值時，諧振頻率f是一個常數。

2、相位頻率特性

表示了LC并聯電路兩端電壓v和流進并聯電路電流i之間的相位角之差與信號頻率|之間的變化關系。

當f=f時，∏=0，電路呈純阻性；0，中試控股電路呈感性；>f時，∏<0，電路呈容性；可見，LC并聯電路隨信號頻率的變化呈現不同的性質。

3、選頻特性

阻頻特性和相頻特性統稱為LC并聯電路的頻率特性。它說明了LC并聯電路具有區別不同頻率信號的能力，即具有選頻特性。品質因數Q，它表征了LC并聯電路選頻特性的好壞。11實驗和理論證明：R越小，Q值越大，曲線越尖銳，電路選頻能力越強；R越大，Q值越小，曲線越平坦，電路選頻能力越差。

4、選頻放大器電路特點是利用LC并聯電路作為負載，因此，放大電路具有選頻放大能力。