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中試控股技術研究院魯工為您講解：變頻諧振交流耐壓裝置（電力院）

ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

全自動模式、半自動模式、手動模式

實時顯示試驗狀態，用戶可根據試驗狀態進行相應操作。

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：變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正交非同步固定式載波調制方式，確保在整個頻率區間內輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩定和安全。

變頻串聯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

參數

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正交非同步固定式載波調制方式，確保在整個頻率區間內輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩定和安全。
1、輸入:電壓220V或者380V ±10%
2、頻率：45/65Hz
3、輸出電壓：0-250V
4、輸出波形：正弦波
5、頻率調節范圍：30-300Hz
6、頻率分辨率：0.01Hz
7、頻率穩定度：0.1%
8、頻率步進值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz
9、電壓分辨率：0.1kV
10、電壓測量精度：1.5%
11、電壓步進值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%
12、運行連續工作時間：60分鐘

全套系統的配置用法說明：
變頻電源單獨可靠接地。
激勵變壓器一般有好幾個高壓端輸出：
用于10kV電纜的耐壓裝置，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓低一些的電壓端，比如2kV；
用于35kV電纜的耐壓裝置，35kV電纜的耐壓，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓較高一點的電壓端，比如3-4kV；
用于110kV電纜的耐壓裝置，110kV電纜的耐壓，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓高端比如5-6kV；（110kV變壓器）
用于110kV互感器，組合電器，開關等的耐壓裝置，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓高端比如10--15kV；
電抗器和分壓器：本裝置含有自檢功能即不帶任何被試品情況下可以自諧升壓；電抗器必須保證2節以上疊在一起串聯起來和分壓器組成諧振回路產生高壓。被試品的連線一般接在比較重的電抗器頂端，這樣不至于被張力拉倒。電抗器使用時，電抗器底部不要放在金屬板上面，因為電抗器是個開口磁路，試驗時和鐵板會產生渦流長時間會燒壞電抗器。
產品概述
1、目前在國際和國內已有越來越多的XLPE交聯聚乙烯絕緣的電力電纜替代原來的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯電纜投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設備的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究機構觀點認為XLPE 結構具有承儲積累單極性殘余電荷的能力，當在直流試驗后，如不能有效的釋放直流殘余電荷，投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發生擊穿。國內一些研究機構認為，交聯聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應，絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工作電場強度高達11倍。交聯聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發生擊穿，也會引起絕緣的嚴重損傷。其次，由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態下電纜承受的過電壓，并有效的發現電纜及電纜接頭本身和施工工藝的缺陷。因此，使用非直流的方法對交聯電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。同時，各種大型變壓器的交流耐壓試驗，火力及水力發電機的交流耐壓試驗也定期進行。這些設備的試驗要求的試驗設備容量大，，通常情況下采用諧振的方法進行試驗，但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進行。等效工頻條件一般采用45—65HZ的頻率范圍，但是很多試驗單位要求30-300HZ試驗電源對這類設備進行交流耐壓試驗。另外還有一種低頻設備，0.1HZ的超低頻設備耐壓儀，他有一個弊端就是電壓很難做到很高，在行業里推廣使用一直沒有得到用戶的大面積認可。串聯諧振裝置的應用很快就得到市場的認可，他是真實模擬運行狀態施加電壓，能夠很快的發現被試設備本身狀態情況。
我公司系列串聯諧振裝置主要用于10kV、35kV、66kV、110kV、220kV的交聯橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV的組合電器（GIS）的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調節（30-300HZ）串聯諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。由于電纜的電容量較大，采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、大電流的工作電源現場不易取得，因此一般都采用串聯諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容量顯著降低，重量減輕，便于使用和運輸。初期都采用調感式串聯諧振設備（50HZ），但存在自動化程度差、噪音大等缺點。因此現在大多采用變頻諧振，可以得到更高的品質因數（Q值），并具有自動調諧、多重保護、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優點。

結構： 采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求；高﹑低壓繞組間和鐵芯設靜電屏蔽,既作為勵磁變,又是隔離變；內置過電壓保護,防止擊穿反擊。

為了防止電擊，接地導體必須與地面相連。在與本產品輸入或輸出終端連接前，應確保本產品已正確接地。
注意所有終端的額定值：為了防止火災或電擊危險，請注意本產品的所有額定值和標記。在對本產品進行連接之前，請閱讀本產品使用說明書，以便進一步了解有關額定值的信息。
在有可疑的故障時，請勿操作：如懷疑本產品有損壞，請本公司維修人員進行檢查，切勿繼續操作。
請勿在潮濕環境下操作
請勿在易爆環境中操作
保持產品表面清潔和干燥

串聯諧振過電壓是一種比較常見的現象，產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。

串聯諧振過電壓在什么情況下出現

串聯諧振裝置在試驗過程中出現過電壓的現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過電壓現象，比如用108kv的串聯諧振去測量10kv電纜的交流耐壓，當串聯諧振在找諧振點的過程中就過壓保護。

這是因為當低壓電壓為30V時，所找到的諧振頻率所產生的有效電壓已經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，表現在電壓上升到設定的目標電壓之后不停止而是繼續上升，觸發到保護電壓時，串聯諧振裝置報過壓保護故障，隨著軟件版本的不斷改進，這種問題早已經解決了。

如何解決過電壓

1. 改電壓輸出電的值，由默認30V的起始電壓改為5V或者10V；

2. 修改勵磁變壓器的抽頭，勵磁變壓器為兼顧更多的試驗產品，通常是多抽頭，如果過電壓之后可以選用電壓最小的抽頭重新試驗；

3. 以上方式都不能解決就只能修改試驗電壓，將試驗電壓調高，調到20kv或者更高，在手動試驗里邊通過手動的方式調整到試驗要求的電壓值也是可以避免過電壓的問題。

中試控股是串聯諧振試驗設備的制造廠家，ZSBP電纜（變壓器）串聯諧振試驗裝置采用進口功率元件作為功率變換的核心，電壓、頻率輸出穩定；20Hz到310Hz自動掃頻，顯示掃頻曲線，用戶能直觀地看到系統調諧過程。串聯諧振升不起來電壓，一方面應該聯系廠家指導操作，另一方面操作人員應該自己分析原因，有助于對串聯諧振裝置的原理理解。

 

為什么串聯諧振升不起來壓

串聯諧振升不起來電壓的主要原因是諧振點未能找到，當輸入電流與電壓的相位不同時，是不會出現諧振點，那么找不到諧振點的主要原因是電抗器與電容的匹配關系不正確。

對于大多數用戶而言，串聯諧振裝置的配置遵循的是電纜用并聯方式，而變壓器、GIS這類高電壓電力設備采用的是電抗器采用串聯方式，這種方法能使90%以上的試驗找到諧振點，能找到諧振點就一定能升電壓。~8kv是合適的，35kv電氣電氣設備閃絡保護設置為10.5kv是合適的，閃絡保護電壓設置過大或者過小都會對被測物的實際情況反饋有影響。

除此以外就是有斷線的存在，比如電抗器與電抗器之間的連接線有斷線，這種情況即便是電抗匹配正確也是無法找到諧振點的，我們要知道電抗串聯起來其實就是增加電感量，當斷線之后，電感量并沒有增加，所以它也是導致串聯諧振升不起來電壓的原因之一。

 

 

 

當問題出現之后我們首先是讓用戶檢查這兩類問題，如果這兩項都沒有問題，那么就需要將串聯諧振試驗裝置進行自檢流程了，排除電抗器本身的問題，比如電抗器的線圈是否有斷線的可能性，如果是排查到電抗器有斷線的情況，那么就得返廠維修。

以上都就是串聯諧振升不起來電壓的幾點主要的原因，如果您正好遇到類似的問題可以按照上述方法排查具體的問題。