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中試控股技術研究院魯工為您講解：10kv電纜耐壓標準測試裝置

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

設備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振裝置中，省去了笨重的大功率調(diào)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(tǒng)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(lián)諧振狀態(tài)，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(lián)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(shù)百倍。串聯(lián)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。

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置容量驗證

裝置容量定為44kVA，分兩節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)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(jié)）    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(jié)并聯(lián)     1.5kV        ≤22kV

10kV開關等電氣設備    使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)     3kV  ≤42kV

如何選擇合適的變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置？
為了選對規(guī)格，請?zhí)峁┮韵录夹g參數(shù)
1、電力變壓器：電壓等級，大容量，試驗性質(zhì)（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(fā)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(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)諧振電路的選頻特性通常用Q值表示，Q值越大，中試控股則選頻特性越好，串聯(lián)諧振的總電阻對于串聯(lián)電路，Q=ωL/R=1/ωCR，因此，R=（外阻+內(nèi)阻）越小越好。對于并聯(lián)電路，則R越大越好，當然，還要考慮到功率輸出最大問題，所以，一般是串聯(lián)諧振內(nèi)阻等于串聯(lián)諧振外阻；如果信號源一定時，外設電阻一定時，要適當調(diào)整外圍的電容、電感，以增加電路的選頻特性；做串聯(lián)諧振實驗時,為什么當電路發(fā)生串聯(lián)諧振的時候,電阻上的電壓小于信號源的電壓，串聯(lián)電路中電流處處相同，這個相同，不僅是有效值相同，而且瞬時值也相同，也就是說，任何時刻都相同。

電感和電容中電流與兩端電壓不同相，電容兩端電壓落后于電流90度，而電感兩端電壓超前于電流90度，中試控股現(xiàn)在電感和電容中電流相位相同，所以電感兩端電壓與電容兩端電壓相位相反，也就是說，任何時刻電容和電感上的電壓是互相“抵消”的；串聯(lián)諧振指感抗和容抗都與頻率有關，必定存在某一頻率，在這個頻率感抗與容抗相等，既然電感兩端電壓是感抗乘電流，電容兩端電壓是容抗乘電流，所以在這個頻率下，電感兩端電壓恰與電容兩端電壓大小相等，方向相反，完全抵消。在具有電阻R、電感L和電容C元件的交流電路中，中試控股電路兩端的電壓與其中電流相位一般是不同的；如果調(diào)節(jié)電路元件（L或C）的參數(shù)或電源頻率，可以使它們相位相同，整個電路呈現(xiàn)為純電阻性，電路達到這種狀態(tài)稱之為諧振。

串聯(lián)諧振的總電阻在電阻、電感及電容所組成的串聯(lián)電路內(nèi)，中試控股當容抗XC與感抗XL相等時，即XC＝XL。電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現(xiàn)純電阻性，這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振。當電路發(fā)生串聯(lián)諧振時，電路的阻抗Z=√R2+XC，電抗元件上的電壓最高，所以又稱為電壓諧振。生活中的許多地方都運用串聯(lián)諧振的原理設計的，被試品的電容與電抗器構成串聯(lián)諧振連接方式，分壓器的諧振電壓，并作過壓保護信號，調(diào)頻功率輸出經(jīng)勵磁，聯(lián)諧振的激勵功率。

在串聯(lián)電路中，串聯(lián)諧振的總電阻電路的品質(zhì)因數(shù)Q有兩種測量方法，一是根據(jù)公式 Q=UL/U0=Uc/U0測定，Uc與UL分別為諧振時電容器C與電感線圈L上的電壓。另一種方法是通過測量諧振曲線的通頻帶寬度△f=f2-f1，再根據(jù)Q=f0/（f 2-f1）求出Q值，式中f0為諧振頻率，f2與f1是失諧時，亦即輸出電壓的幅度下降到最大值的1/√2（=0.707）倍時的上、下頻率點，Q值越大，中試控股曲線越尖銳，通頻帶越窄，電路的選擇性越好；在恒壓源供電時，電路的品質(zhì)因數(shù)、選擇性與通頻帶只決定于電路本身的參數(shù)，與信號源無關。串聯(lián)諧振就是指作為激勵電壓源以某一頻率加到由串聯(lián)諧振電阻，電容，電感串聯(lián)的電路兩端時，總的感抗為零，此時的激勵源相當于直接加在電阻上，用此時的感抗或容抗與電路中的電阻相比，串聯(lián)諧振的總電阻其比值就是品質(zhì)因數(shù)了，但是品質(zhì)因數(shù)不可以小于零、如果小于零則電路會出現(xiàn)自激震蕩。電纜耐壓試驗亦可以稱之為串聯(lián)諧振試驗。電纜耐壓試驗裝置，采用了調(diào)節(jié)電源的頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，因此也可以稱為串聯(lián)諧振試驗裝置。這是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流，在國內(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的應用。