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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：10kv電纜終端頭測試裝置

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(guān)等電氣設(shè)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(shè)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(luò)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。

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(guān)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。

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(luò)）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

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置中試控股系統(tǒng)配置參數(shù)

(一)變頻電源ZSXZ-4kW                                      1臺

1)額定輸出容量：4kW

2)工作電源：220/380±10%V（單/三相），工頻

3)輸出電壓：0–400V

4)額定輸入電流：10A

5)額定輸出電流：10A

6)電壓分辨率：0.01kV

7)電壓測量精度：1.5%

8)頻率調(diào)節(jié)范圍：30–300Hz

9)頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz

10)頻率穩(wěn)定度：0.1%

11)運 行 時 間：額定容量下連續(xù)60min

(二)激勵變壓器ZSJL-3kVA

1)額定容量：3kVA

2)輸入電壓：0-400V

3)輸出電壓：1.5/3kV

4)結(jié)    構(gòu)：干式

6)重    量：約35kg

(三)高壓電抗器ZSDK-22kVA/22kV

1)額定容量：22kVA;

2)額定電壓：22kV

3)額定電流：1A

4)電 感 量：110H/單節(jié)

5)品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz)

6)結(jié)    構(gòu)：干式

(四)電容分壓器ZSFY-3000pF/50kV

1)額定電壓：50kV

2)高壓電容量：3000pF

3)介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%

4)分 壓 比：1000：1

5)測量精度：有效值1.5級

6)重    量：約8kg

(五)ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置補償電容器ZSBC-20000pF/40kV

1)額定電壓：40kV；

2)高壓電容量20000pF；

3)重量：8kg；

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(shè)備設(shè)計時采用的絕緣水平。
3、設(shè)備絕緣的狀況。設(shè)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(shè)備的試驗電壓應為出廠時的75%~90%。

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(shù)參數(shù)
1、電力變壓器：電壓等級，大容量，試驗性質(zhì)（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(guān)、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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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。

說起變頻串聯(lián)諧振想必大家都知道，但是變頻串聯(lián)諧振有什么特性?實際使用中怎么解決?今天我們就一起來看一下。

一、變頻串聯(lián)諧振主要特性：

1、防止短路電流過大而燒壞故障點。在諧振的狀態(tài)中，當樣品的絕緣弱點被打破時，電路立即發(fā)生失諧，電路電流迅速下降到正常測試電流的1/Q。擊穿電流與并聯(lián)諧振或常規(guī)測試變壓器有數(shù)百倍的不同。

2、沒有恢復過電壓。當被擊穿閃絡(luò)發(fā)生時，由于諧振條件的損失，高壓會立即消失，電弧會立即熄滅，器件的保護電路會移動，輸出會被切斷。

3、很大程度減小了變頻串聯(lián)諧振的重量和體積。不僅省去了大功率調(diào)壓器和常用大功率試驗變壓器，而且諧振勵磁電源只需要試驗容量的1/Q，大大降低了系統(tǒng)的重量和體積。一般為一般試驗設(shè)備的1/5-1/10。

4、改善輸出電壓波形。諧振電源是一種諧振濾波電路。變頻串聯(lián)諧振可以改善輸出電壓波形畸變，獲得優(yōu)良的正弦波，有效防止諧波峰值引起的假擊穿。

5、串聯(lián)諧振變換器的供電能力大大降低。在整個系統(tǒng)中，電源只需提供系統(tǒng)的部分有功功耗，因此實驗所需的功率僅為實驗容量的1/Q。

二、串聯(lián)諧振實際使用中的解決方案

1、串聯(lián)諧振的困難有什么?

首先，串聯(lián)諧振的歷史是20世紀60年代和70年代最流行的串聯(lián)諧振變換器，只要給出合適的死區(qū)時間，就可以實現(xiàn)良好的軟開關(guān)變換。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)為這種經(jīng)典的轉(zhuǎn)換電路增添了許多活力。串聯(lián)諧振具有以下三個問題：ZCS頻率跟蹤控制、ZVS死區(qū)跟蹤控制、ZCS_ZVS交替跟蹤控制。那么，解決串聯(lián)諧振技術(shù)難題的好辦法是什么呢?

2、解決方案

并聯(lián)諧振和串聯(lián)諧振的諧振試驗由變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器和電容電壓組成，由變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器和電容電壓組成。

變頻電源的功能：將普通電源改為頻率可調(diào)，電壓連續(xù)可調(diào)，集操作、保護、控制、監(jiān)控功能于一體。

勵磁變壓器的作用是提高變頻電源的輸出電壓，同時隔離高低壓。

高壓電抗器的特性：與試驗有關(guān)的共振條件。

分壓器的作用：測量調(diào)節(jié)器上的高電壓和低電壓，同時補償電容。

3、應用范圍

串聯(lián)諧振與并聯(lián)諧振特點顯著，應用于電力、冶金、石油、化工、鐵路、發(fā)電等行業(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，比如：電力電纜、GIS開關(guān)、變壓器等，例如

(1)、6KV-500KV高壓交聯(lián)聚乙烯電纜的交流耐受電壓;

(2)、發(fā)電機的交流耐壓;

(3)、GIS和開關(guān)的交流耐壓;

(4)、500 kV變壓器工頻耐壓;

(5)、其它電力高壓設(shè)備如母線、套管、變壓器等的交流耐壓。

對于變頻串聯(lián)諧振的特性和實際使用中的解決方案就介紹到這里，希望可以幫到大家!