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中試控股技術研究院魯工為您講解：6KV交聯聚乙烯電纜交流耐壓試驗標準裝置

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

ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
一、介紹
執行標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018《電力設備專用測試儀高壓諧振試驗裝置》
作用：對被測試品做承受過電壓預防交流試驗和交接交流試驗
可以完成交流被測試品：電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、隔離開關、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、隔離開關、輸電線路、發電機、電動機、熔斷器、電容器、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統等各種被試品的預防交流試驗和交接交流耐壓試驗
電源：采用220V及380V兩種
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
二、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
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。

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

串聯諧振頻率計算公式

 

（2）電纜耐正試驗

串聯諧振頻率計算公式

設GIS電容量(只含一個斷路器間隔和兩個分支母線）為 Cl（約為4000PF)，電纜電容量為C2(約為0.105 μF，按每0.14μF/km，共700 m 極限情況計算），測量用電容分壓器選取4只3 000 PF/250 kV 標準電容，每只電容量為3000PF,4只標準串聯組成分壓器，則分壓器電容量C3=3000PF/4=750PF,分壓器耐壓值為1000KVA，總電容量C為GIS對地電容量與分壓器電容量的總和，即C≈C1+C2+C3≈4000PF+0.105μF +750PF ≈110hF。

經計算 ，諧振耐壓設備各項參數皆能滿足試驗要求。

3.3   試驗程序

串聯諧振試驗加壓過程示意圖

第一次加壓施加電壓為318kV ,時間5min，分別由電站6號出線回路的GIS室出線側A 、B 、C 三相套管注入高電壓。對整臺GIS進行老煉試驗，非加壓相短路并接地，加壓相各電流互感器二次側處于短路并接地狀態。電壓互感器二次側一點接地，加壓相各斷路器、隔離刀閘處于合閘位置，加壓相各接地刀閘處于分閘位置。如圖3所示 。

 第二次加壓不帶高壓電纜 、母線和分支母線上的 電壓互感器。第一階段施加電壓為 318 kV ，時間5 min , 第二階段施加電壓為 476 kV ，時間1 min ，以考察GIS 是否能經受 476 kV 電壓 （以備在第三次至第八次帶有電纜加壓時若發生擊穿 ，判斷是GIS還是電纜擊穿），如圖4 所示 。

串聯諧振試驗加壓過程示意圖

第三次從 1號線路經5012斷路器間隔加壓到1號機出線高壓電纜（斷開50ll和5013斷路器）。第一階段電壓為318 kV，時間5 min，第二階段電壓為476 kV，時間15min，如圖5 所示。

串聯諧振試驗加壓過程示意圖

根據瀑布溝電站主接線方式，將對整個開關站GIS設備分別從各出線側共進行10次加壓試驗，以便對各主回路每一部分都進行耐壓試驗 。

3.4 試驗成果

在試驗過程中如果發生擊穿放電，則應根據放電能量和放電引起的各種聲、光、電、化學等放電效應，以及耐壓試驗過程中進行的其它故障診斷技術提供的試 驗成果進行綜合判斷。遇有放電情況，可采取下列步驟：

（1）施加規定的電壓，進行重復試驗：如果設備或氣隔還能經受，則該放電是自恢復放電；如果重復試驗電壓達到定值和規定時間時，則認為試品合格。否則按（2）項進行。

（2）設備解體，打開放電氣隔，仔細進行內部各部 位的絕緣檢查。在采取必要的恢復措施后，方可進行下 一次規定耐壓試驗 。

只有GIS的每一部件均已按選定的完整試驗程序試驗，電壓元擊穿放電，才認為整個GIS 通過試驗。

4 經驗及體會

對于電容量較大、試驗電壓較高的試品，一般采用串聯諧振耐壓裝置進行試驗；當其配合變頻電摞柜使用時，調整頻率使其諧振，試驗是非常方便、有效。大量現場試驗證明，它不僅體積小、重量輕、裝拆方便而適合現場使用，而且具有輸出電壓波形好、所需電源容量小，還具有試品閃絡時無過電壓、破壞性小的優點。這樣，既可保證試驗裝置本身的安全，又可避免被試品因閃絡擊穿而使缺陷擴大 。

交流耐壓諧振裝置主要針對220KV及以下變電站一次電氣設備交流耐壓試驗設計制造。可按規程要求滿足變壓器、GIS系統、SF6開關、電纜、套管等容性設備交流耐壓試驗。既可滿足高電壓、小電流的設備試驗條件要求，又可滿足低電壓、大電流的設備試驗條件要求，具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級高壓試驗部門及電力承裝、修試工程單位理想的耐壓設備。

諧振交流耐壓裝置主要由變頻控制電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成。其中變頻控制電源采用進口專用的SPWM數字式波形發生芯片，頻率分辨率為16位，在20——300Hz時頻率細度可達0.1Hz，同時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，確保諧振裝置儀器穩定和安全。