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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：110KV電纜試驗標準與耐壓試驗裝置

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(diào)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(nèi)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。

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置主要技術(shù)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(zhì)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

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(nèi)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。
一般應考慮以下幾個因素： 
1、在被試品上可能產(chǎn)生過電壓的數(shù)值、持續(xù)時間及其次數(shù)。如被試品遭受較高過電壓的可能性極小，則可不必采用過高的試驗電壓；如被試品（如直接與架空線連接的發(fā)電機）可能遭受到較高的過電壓時，則應適當提高試驗電壓的數(shù)值。 
2、電氣設備設計時采用的絕緣水平。
3、設備絕緣的狀況。設備在運行中由于各種條件的影響，使絕緣逐步劣化，絕緣性能下降，故在確定試驗電壓時，應考慮到絕緣損傷的程度和運行年限。例如，運行中設備的試驗電壓應為出廠時的75%~90%。
被試品是否被穿可按下述各種情況進行判斷： 
1、根據(jù)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(fā)生明顯的變化，有時還可能出現(xiàn)電流表指示反而下降的情況。 
若出現(xiàn)這種情況，應根據(jù)在高壓側(cè)的測量電壓裝置高壓側(cè)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(cè)測量的電壓表也要下降，但有時很不明顯。 
2、根據(jù)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(jù)被試品狀況進行分析。試驗過程中，如被試品發(fā)出響聲、斷續(xù)放電響聲、冒煙、產(chǎn)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。 
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(jīng)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(nèi)，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(diào)整可變的頻率范圍產(chǎn)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。
串聯(lián)諧振試驗前有什么條件？ 
試驗前條件分析 
當我們拿到試驗之后，我們要分析試驗的主體是什么，比如：電力電纜、變壓器、GIS組合器還是母線等等，針對不同的內(nèi)容所施加的電壓不一樣，像同樣是變壓器，中性點接地和不接地的電壓等級就不同，而且接線也不同，電壓和容量直接影響串聯(lián)諧振試驗裝置的配置方案，所說的配置方案也就是連接方式，串聯(lián)方式、怎么串聯(lián)以及串聯(lián)幾個等等。 
要想達到串聯(lián)諧振的條件是當容抗等于感抗時，即可產(chǎn)生諧振的條件。 
串聯(lián)諧振試驗中控制逆變器的方法有調(diào)幅控制和脈沖調(diào)頻控制兩種。脈沖頻率調(diào)制方法實現(xiàn)起來比較簡單，可以在下面兩種情況下使用。 
1 )如果負載對工作頻率范圍沒有嚴格限制,這時頻率必須跟蹤,但相位差可以存在而不處于諧振工作狀態(tài)。 
2 )如果負載的Q值較高,或者功率調(diào)節(jié)范圍不是很大,則較小的頻率偏差就可以達到調(diào)功的要求。 

變頻串聯(lián)諧振采用的是諧振原理，在系統(tǒng)回路中產(chǎn)生一定頻率的電壓與回路中的電容，電抗產(chǎn)生諧振，其電容（試品）兩端產(chǎn)生諧振電壓后，再進行升壓，使電容兩端的電壓達到試驗電壓。

利用串聯(lián)諧振的試驗原理，變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置也廣泛運用于電力系統(tǒng)中的大容量電氣設備的絕緣耐壓試驗當中，是大容量電氣設備做有效的絕緣耐壓試驗的不可代替的試驗裝置。1、中試控股電力試驗人員在開箱時,依據(jù)裝箱清單對設備進行清查,如發(fā)現(xiàn)設備與裝箱清單不符,請立即與本公司聯(lián)系.

2、本試驗設備應由高壓試驗專業(yè)人員使用，使用前應仔細閱讀使用說明書，并經(jīng)反復操作訓練。

3、試驗人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守貴單位有關高壓試驗的安全作業(yè)規(guī)程 

4、為了保證試驗的安全正確，除必須熟悉本產(chǎn)品說明書外，還必須嚴格按國家有關標準和規(guī)程進行試驗操作。

5、各連接線不能接錯，接線一定按照“注意事項”上的電路圖連接,否則可導致試驗裝置損壞.

6、本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地，注意操作安全。

7、在做被試品試驗之前,對設備進行空升試驗,試驗電壓為設備額定電壓80%.

8、無論是做被試品試驗,還是做空升試驗,下面一節(jié)電抗器一定要用絕緣支架與地面隔開.

9、在做試驗時,變頻電源與電抗器之間的距離盡可能為大(以免出現(xiàn)安全事故).

10、本套裝置變頻電源部分為觸摸屏形式,在點動時,要輕而慢(在進入下一個菜單時,之間間隔0.5秒),如用力過重或速度過快,有可能進入不了下一個菜單或機器不能啟動.按一下復位鍵,再返回主菜單,間隔5秒鐘再啟動,或直接關閉電源再啟動.

11、在對設備進行參數(shù)設置時,“裝置電壓”這一欄不能改變,“裝置電壓”是出廠試驗時與分壓器配套設置的.如改變“裝置電壓”,分壓器采樣信號就有所改變,測出來的就不是真正的試驗電壓,有可能偏大或偏小.對被試品的耐壓試驗就有影響.所以試驗人員在開機時就要把“裝置電壓”記錄好,以免裝置電壓在誤動以后,好查閱.

12、在做電容量比較大或損耗較高的被試品試驗時,如“發(fā)電機,容量大的電機,1.5km以上的電纜”.系統(tǒng)Q值較低,設置“輸出電壓”為30V~50V之間,一般情況下,“輸出電壓”設置為10V~20V之間.在做10kV以下,長度500m以內(nèi)電纜試驗時,應選擇較低的勵磁電壓,“輸出電壓”為設置10V.否則,在找諧振點時,試驗電壓會超過被試品的額定耐壓值,這時系統(tǒng)Q值較高,容易造成被試品擊穿.

常見故障原因與排查

       1、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(chǎn)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。

       2、設備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調(diào)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，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。

       3、改善輸出電壓的波形。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，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

       4、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。而并聯(lián)諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時，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。所以，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。

       5、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。

調(diào)頻諧振裝置主要功能及其技術(shù)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(jù)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，方便用戶根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇，提高試驗速度。工作模式為：全自動模式、手動模式、自動調(diào)諧手動升壓模式.

       4、能存儲和異地打印數(shù)據(jù)，存入的數(shù)據(jù)編號是數(shù)字，方便的幫助用戶識別和查找。

       5、裝置自動掃頻時頻率起點可以在規(guī)定范圍內(nèi)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、采用了DSP平臺技術(shù)，可以方便的根據(jù)用戶需要增減功能和升級，也使得人機交換界面更為人性化

   1、試驗人員在開箱時,依據(jù)裝箱清單對設備進行清查,如發(fā)現(xiàn)設備與裝箱清單不符,請立即與本公司聯(lián)系.

    2、中試控股技術(shù)博士為您解答：本試驗設備應由高壓試驗專業(yè)人員使用，使用前應仔細閱讀使用說明書，并經(jīng)反復操作訓練。

    3、試驗人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守貴單位有關高壓試驗的安全作業(yè)規(guī)程

    4、為了保證試驗的安全正確，除必須熟悉本產(chǎn)品說明書外，還必須嚴格按國家有關標準和規(guī)程進行試驗操作。

    5、各連接線不能接錯，接線一定按照“注意事項”上的電路圖連接,否則可導致試驗裝置損壞.

    6、本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地，注意操作安全。

    7、在做被試品試驗之前,對設備進行空升試驗,試驗電壓為設備額定電壓80%.

    8、中試控股技術(shù)博士為您解答：無論是做被試品試驗,還是做空升試驗,下面一節(jié)電抗器一定要用絕緣支架與地面隔開.

    9、在做試驗時,變頻電源與電抗器之間的距離盡可能為大(以免出現(xiàn)安全事故).

    10、本套裝置變頻電源部分為觸摸屏形式,在點動時,要輕而慢(在進入下一個菜單時,之間間隔0.5秒),如用力過重或速度過快,有可能進入不了下一個菜單或機器不能啟動.按一下復位鍵,再返回主菜單,間隔5秒鐘再啟動,或直接關閉電源再啟動.

    11、在對設備進行參數(shù)設置時,“裝置電壓”這一欄不能改變,“裝置電壓”是出廠試驗時與分壓器配套設置的.如改變“裝置電壓”,分壓器采樣信號就有所改變,測出來的就不是真正的試驗電壓,有可能偏大或偏小.對被試品的耐壓試驗就有影響.所以試驗人員在開機時就要把“裝置電壓”記錄好,以免裝置電壓在誤動以后,好查閱.

    12、在做電容量比較大或損耗較高的被試品試驗時,如“發(fā)電機,容量大的電機,1.5km以上的電纜”.系統(tǒng)Q值較低,設置“輸出電壓”為30V~50V之間,一般情況下,“輸出電壓”設置為10V~20V之間.在做10kV以下,長度500m以內(nèi)電纜試驗時,應選擇較低的勵磁電壓,“輸出電壓”為設置10V.否則,在找諧振點時,試驗電壓會超過被試品的額定耐壓值,這時系統(tǒng)Q值較高,容易造成被試品擊穿.