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中試控股技術研究院魯工為您講解：高壓柜內母排電纜耐壓試驗裝置

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。

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置組成部分：變頻電源主機、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器、補償電容器、測試附件組成。
元器件（純進口）：功率器件：德國英飛凌，模塊：日本富士IGBT，芯片：英特爾等

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

裝置主要組成

1、變頻電源  ZSBP-4kW

2、激勵變壓器       ZSJL-3kVA

3、高壓電抗器       ZSDK-22kVA/22kV

4、電容分壓器       ZSFY-3000pF/50kV

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。

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：

1、裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧（閃絡）等保護功能，過壓過流保護值可以根據用戶需要整定，試品閃絡時閃絡保護動作并能記下閃絡電壓值，以供試驗分析。

2、整個裝置單件重量很輕，便于現(xiàn)場使用。

3、裝置具有三種工作模式：全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式；方便用戶根據現(xiàn)場情況靈活選擇，提高試驗速度。

4、能存儲和異地打印數(shù)據，存入的數(shù)據編號是數(shù)字，方便識別和查找。

5、裝置自動掃頻時頻率起點可以在規(guī)定范圍內任意設定，掃頻方向可以向上、向下選擇，同時液晶大屏幕顯示掃描曲線，方便使用者直觀了解是否找到諧振點。

6、ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置采用DSP平臺技術，可根據用戶需要增減功能和升級，人機交換界面更為人性化。

7、所需電源容量大大減小。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分，因此試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

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（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，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，通過調整可變的頻率范圍產生諧振條件，“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。

諧振從物理的角度來講就是振動，通過共有頻率在同一平衡位置產生的作用力與反作用力，運用到電力系統(tǒng)中道理也基本吻合，串聯(lián)諧振指的是通過串聯(lián)的連接方式形成測量回路并產生諧振條件， 通過調節(jié)輸出低壓電壓經過勵磁、電抗所產生的電壓即為我們常說的“諧振電壓”。

了解變頻串聯(lián)諧振就要知道其計算公式以及如何計算。那變頻串聯(lián)諧振公式是怎樣的?如何計算?今天我們來看一下。

串聯(lián)諧振時電路的阻抗虛部等于0，Z=R+jX，X=0，Z=R所以I=U/Z=U/R。

1、諧振定義：電路中L、C兩組件之能量相等，當能量由電路中某一電抗組件釋出時，且另一電抗組件必吸收相同之能量，即此兩電抗組件間會產生一能量脈動。

2、電路欲產生諧振，必須具備有電感器L及電容器C兩組件。

3、諧振時其所對應之頻率為諧振頻率(resonance)，或稱共振頻率，以fr表示之。

4、串聯(lián)諧振電路之條件如下：

當Q=Q?I2XL=I2XC也就是XL=XC時，為R-L-C串聯(lián)電路產生諧振之條件。

5、無論是串聯(lián)還是并聯(lián)諧振，在諧振發(fā)生時，L、C之間都實現(xiàn)了完全的能量交換。即釋放的磁能完全轉換成電場能儲存進電容;而在另一時刻電容放電，又轉換成磁能由電感儲存。

6、在串聯(lián)諧振電路中，由于串聯(lián)——L、C流過同一個電流，因此能量的交換以電壓極性的變化進行;在并聯(lián)電路中，L、C兩端是同一個電壓，故能量的轉換表現(xiàn)為兩個元件電流相位相反。

7、諧振時電感和電容還是兩個元件，否則不能進行能量交換;但從等效阻抗的角度，是變成了一個元件：數(shù)值為零或無窮大的電阻。

對于變頻串聯(lián)諧振的公式以及如何計算就介紹到這里，希望大家能夠了解!

串聯(lián)諧振的應用說起來有很多，今天我們就一起來了解一下串聯(lián)諧振可以用來干什么?如何選擇合適的串聯(lián)諧振設備?

串聯(lián)諧振可以用來干什么?

串聯(lián)諧振用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。變頻串聯(lián)諧振試驗裝置主要針對6kV-500kV電力變壓器、GIS、開關、母線、套管、互感器等變電站容性設備，6kV-220kV高壓交聯(lián)電纜，出口電壓20kV及以下電壓等級的電動機/發(fā)電機等交流耐壓試驗，及其35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV電壓等級CVT升壓校驗試驗。

如何選擇合適的串聯(lián)諧振設備?

為了選擇合適的串聯(lián)諧振設備，請?zhí)峁┮韵录夹g參數(shù)

1、變壓器：電壓等級(如10/35/110/220kV等);最大容量;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(如10/35/110kV等);最大長度;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(最高耐壓值)單相對地電容量范圍，如0.2-0.55uF;

4、GIS：電壓等級(或稱工作電壓);試驗電壓(最高耐壓值);間隔數(shù)量;

5、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(最高耐壓值);

6、CVT效驗：電壓等級(或稱工作電壓，如35/110/220規(guī)格等);試驗電壓(最高耐壓值)電容量范圍(如0.005-0.02uF)。

對比

串聯(lián)諧振 VS 工頻耐壓 >> 滿足大容量被試品耐壓試驗，體積、重量卻比工頻耐壓小很多，易于搬運;

串聯(lián)諧振 VS 超低頻 >> 超低頻主要針對10kV/35kV這兩種規(guī)格的電纜，串諧可適用10/35/110/220kV等規(guī)格電纜、主變、發(fā)電機、CVT、開關等;

串聯(lián)諧振 VS 直高發(fā) >> 直流高壓發(fā)生器施加的“直流耐壓”;串聯(lián)諧振施加的“交流耐壓”。

對于串聯(lián)諧振應用在哪些地方以及如何選擇合適的設備就介紹到這里，希望可以幫到大家!