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中試控股技術研究院魯工為您講解：10kv電纜耐壓試驗裝置

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。

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。

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中試控股系統配置參數

(一)變頻電源ZSXZ-4kW                                      1臺

1)額定輸出容量：4kW

2)工作電源：220/380±10%V（單/三相），工頻

3)輸出電壓：0–400V

4)額定輸入電流：10A

5)額定輸出電流：10A

6)電壓分辨率：0.01kV

7)電壓測量精度：1.5%

8)頻率調節范圍：30–300Hz

9)頻率調節分辨率：≤0.1Hz

10)頻率穩定度：0.1%

11)運 行 時 間：額定容量下連續60min

(二)激勵變壓器ZSJL-3kVA

1)額定容量：3kVA

2)輸入電壓：0-400V

3)輸出電壓：1.5/3kV

4)結    構：干式

6)重    量：約35kg

(三)高壓電抗器ZSDK-22kVA/22kV

1)額定容量：22kVA;

2)額定電壓：22kV

3)額定電流：1A

4)電 感 量：110H/單節

5)品質因素：Q≥30 (f=45Hz)

6)結    構：干式

(四)電容分壓器ZSFY-3000pF/50kV

1)額定電壓：50kV

2)高壓電容量：3000pF

3)介質損耗：tgσ≤0.5%

4)分 壓 比：1000：1

5)測量精度：有效值1.5級

6)重    量：約8kg

(五)ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置補償電容器ZSBC-20000pF/40kV

1)額定電壓：40kV；

2)高壓電容量20000pF；

3)重量：8kg；

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。

下面串聯諧振廠家中試控股為您解答：變頻串聯諧振試驗裝置，電壓不能上升該如何解決。

首先，分析變頻串聯諧振試驗裝置不升壓的幾個可能原因：

1、試品Q值太低;

2、激勵電壓不夠;

3、電抗器底部有鐵磁物體;

4、檢查試品;

解決方案：

1、改變激勵變壓器繞組接法，提高勵磁電壓

2、絕緣筒架高電抗器或離開鐵磁物體。

3、檢查電抗器連接線

4、檢查試品是否接線良好或者斷路串聯諧振裝置在電力預防性試驗設備中是比較常見的，通常用于做電纜，變壓器，GIS開關，互感器等電力設備的耐壓試驗，通過耐壓預防在先，才能保證電力的正常運行。下文我們來討論一下串聯諧振裝置的品質因數。

串聯諧振品質因數也可以稱為Q值，通常用Q來表示，是諧振電路中一個非常重要的電氣參數，串聯諧振品質因數是電學和磁學的量，表示儲能原件在諧振電路中所儲存能量與每周期損失能量的質量指標，串聯電路回路中原件的Q值等于電抗與等效串聯電阻的比，元件的Q值越大，用該原件的電路選擇性越強。

串聯諧振品質因數計算方法：

品質因數的大小決定諧振電路曲線的尖銳程度，而尖程度是與電路中的能量有關，所以品質因數的最原始定義為：

串聯諧振裝置的品質因數與計算方式

在由電容電感電阻組成的電路中，儲能元件是電感和電容，耗能元件是電阻，所以上圖公式又可以寫成：

串聯諧振裝置的品質因數與計算方式

從以上論述中得知：電路中總的瞬時儲能也是一恒定值，幾位儲存的最大能量，電路中消耗總能量為：

串聯諧振裝置的品質因數與計算方式

以上總結為：

一般RLC串聯諧振電路品質因數計算問題，應從品質因數原始入手，得出一般的RLC諧振電路的品質因數的計算方法，即先計算端口的阻抗值和導納，得到等效R、L、C參數，然后套用串、并聯諧振電路的品質因數計算公式即可。串聯諧振中頻爐的工作原理

中頻電爐的內部結構：

串聯諧振中頻電爐的內部結構示意圖

如圖2-1所示，電爐爐襯的主要材料是二氧化硅，它的耐熱溫度最高可以到達1650C。電爐的周圍是由感應線圈以及不銹鋼絲網環繞組成的，其中感應線圈與中頻電源直接連接，并且通過交頻磁通來對電爐進行加熱;不銹鋼絲網與漏爐保護電路直接連接，它是保護電路的一部分。在科學技術的帶領下，感應加熱電源根據各種各樣的需求，形成了不同模式：

① 整流器(AC-DC )

② 濾波環節(FILTER)

③ 逆變器(DC- AC)

④ 諧振槽路及負載(RESONANT TANK)

⑤ 控制及保護環節(CONTROL AND PROTECT)

電磁感應原理

根據電磁感應定律，我們可以得出：導體在交變的磁場下，感應電動勢會從導體內部產生，感應電流會因為電流的閉合而產生，這便是感應加熱的基本原理，也是電磁感應的基本原理。

感應加熱效應

就感應加熱而言，他有四種效應，他們分別是集膚效應、鄰近效應、端部效應和圓環效應。感應電爐就是利用這四種效應來對負載進行加工的。通過將金屬放入感應線圈中，并且對線圈的兩端施以交流電壓，進而在感應線圈中產生相應的交流電流，然后會產生出交變的磁場。在不斷變化的磁場中，圓環效應便會產生，在線圈的內側表面層之上電流會全部集中，而鄰近效會產生于感應線圈與金屬之間，集膚效應會出現在金屬本體之上。綜上為反應加熱的效應全過程。

集膚效應

線圈導體產生的交變電流與金屬坯料產生的渦流有著不均勻分布的電流密度，其中，電流密度的峰值將會在它的表層產生，并且按照指數函數的形式向中心部緩慢削弱，這便是集膚效應。

鄰近效應

鄰近效應指的是當通有交流電的兩根導體相互距離短時，兩者分別作用對方，這會更改電流的分布。倘若兩根導體中電流的流通方向不同時，電流的最大密度會在導體內側;倘若兩根導體中電流的流通方向相同時，電流的最大密度會在導體外側。

端部效應

在感應加熱時，工件端部的溫度常常與非端部的溫度略有不同，這就是感應加熱的端部效應。端部效應分為兩部分，他們分別是坯料和感應線圈的端部效應。集膚效應與端部效應的不同之處在于，集膚效應主要是對金屬坯料磁場分布的反應，而端部效應主要是對坯料和感應線圈端部磁場分布的反應。因為這個的不同，使得坯料的功率分布和加熱溫度遭受一些限制。

圓環效應

圓環效應是指當交變的電流在圓環形線圈上流動時，線圈導體的內側出現最大電流密度。通常情況下，在環內的磁力線較多，而在環外較少，所以，外側的電流線會比內側的電流線穿過更多的磁通。綜上，外側的電流密度和總電勢會比內側的小很多。