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中試控股技術研究院魯工為您講解：6kV電纜交流電壓試驗裝置

ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置

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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：變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置采用了調節(jié)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(fā)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(qū)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(wěn)定和安全。

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-108KVA/108KV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置
一、介紹
執(zhí)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(fā)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(tǒng)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(lián)諧振耐壓試驗裝置采用了調節(jié)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(fā)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(qū)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(wěn)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(jié)范圍：30-300Hz
6、頻率分辨率：0.01Hz
7、頻率穩(wěn)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(xù)工作時間：60分鐘
國內一些研究機構認為，交聯(lián)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(lián)聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發(fā)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(tài)下電纜承受的過電壓，并有效的發(fā)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(lián)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(fā)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(yè)里推廣使用一直沒有得到用戶的大面積認可。串聯(lián)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(tài)施加電壓，能夠很快的發(fā)現被試設備本身狀態(tài)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(guī)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(xù)操作。
請勿在潮濕環(huán)境下操作
請勿在易爆環(huán)境中操作
保持產品表面清潔和干燥

①高壓回路的總感抗是否等于總容納；

②高壓回路的品質因數值是否足夠大；

③中間變壓器所加電壓U是否夠大。

調感式裝置最重要的部件就是電感量可調的鐵芯電抗器，是采用調整電抗器的鐵芯氣隙來改變電抗器的電感。該裝置的優(yōu)點是電抗器的電感量可以做得很大，可以作大電容量試品的耐壓試驗,而且電感的大小可線性調節(jié)，完全可以根據試品電容量的大小使串聯(lián)電路正好達到諧振點，通過先加一低電壓調整電抗器的電感量使串聯(lián)電路產生諧振再升高電壓，再調整電抗器的電感量，直到試驗電壓下發(fā)生諧振，這樣既安全，又能使電路達到完全諧振，缺點是電抗器制造復雜，裝置重量增加。

變頻式裝置是依靠大功率變頻電源調節(jié)電源頻率，使電路達到諧振點裝置所用的電抗器的電感量是固定的，試驗電源的頻率隨電容的不同而變化，變頻串聯(lián)諧振試驗裝置是運用串聯(lián)諧振原理，利用勵磁變壓器激發(fā)串聯(lián)諧振回路，調節(jié)變頻控制器的輸出頻率，使回路電感L和試品C。

串聯(lián)諧振，諧振電壓即為加到試品上電壓，其優(yōu)點是可正好達到諧振點，電抗器制作簡單，重量輕，電路的品質因數高，缺點是需要大功率電源，對電源的電壓及頻率的穩(wěn)定性有很高的要求，變頻式的調節(jié)范圍要大于調感式，隨著電子裝備的進步，現在一般多采用變頻式的。

1.現場實際中串聯(lián)諧振耐壓試驗的問題

我們在現場實際使用變頻串聯(lián)諧振裝置中，經常會碰到試驗回路的品質因數低、諧振頻率低、試驗回路電流大等一系列問題，這些應引起試驗人員的注意。并應采取相應的措施來處理這些問題，以保證交流耐壓試驗的順利進行。

2.試驗回路的品質因數

試驗回路的品質因數主要是由電抗器的本身特性決定的，但在實際工作中發(fā)現，10kV變頻諧振試驗裝置在實際使用中的值通常比廠家提供的值大，而35kV及以上電壓等級的變頻諧振試驗裝置在現場使用中的值通常比廠家提供的值小，隨著試驗時間的增加Q值呈下降趨勢，從而導致按照廠家提供的值選擇的電源容量不能達到現場試驗的要求，最嚴重的是試驗電壓達不到試驗所要求的電壓值，通過數據分析發(fā)現，在參數計算中，被試品的電容量、回路的電感量都是定值，但其中的Q值會隨著現場的干擾、接線布置、天氣情況、電抗器本身特性、擺放位置等各種因素的不同發(fā)生改變。