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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：10KV開閉所交流耐壓試驗裝置

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(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）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。

10KV開閉所交流耐壓試驗裝置變壓器外施試驗注意：

1、被試繞組、非試驗繞組均短接,非試驗繞組短接后接地,原則上,試品不可有電位懸浮；

2、試驗時,變頻諧振系統(tǒng)與被試變壓器外殼之間的連接采用本公司提供的專用地線；

變壓器感應耐壓試驗原理及注意事項：

變壓器感應耐壓試驗是同時檢驗變壓器的主絕緣和縱絕緣的基本試驗.試驗電壓一般為額定電壓的兩倍,為避免鐵心飽和,試驗頻率應為額定頻率的兩倍以上,一般規(guī)定試驗頻率在100-400Hz之間,經(jīng)驗表明試驗頻率在150-200Hz較為合適；

變壓器感應耐壓試驗注意：

1、電源電壓從低壓繞組施加,高壓繞組中性點不接地,非試驗相繞組短接接地；

2、若變壓器具有中壓繞組、平衡繞組,注意這些繞組電位不得懸浮；

3、試驗補償電容位于低壓側(cè),分壓器位于高壓側(cè)；

4、試驗時試驗系統(tǒng)與被試變壓器之間采用本公司提供的專用接地線連接；

發(fā)電機工頻耐壓試驗及注意事項：

根據(jù)國家和地方電力部門的規(guī)定發(fā)電機在制造、安裝、檢修、運行以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗,試驗電壓的波形、頻率和工作電壓的波形、頻率一致.試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un,頻率為工頻.試驗時一般配上合適的補償電容器就能滿足發(fā)電機的交流耐壓要求；

發(fā)電機工頻耐用壓試驗注意：

1、通過調(diào)整補償電容,將諧振頻率控制在50Hz附近；

2、試驗時串聯(lián)諧振與被試發(fā)電機之間采用本公司提供的專用接地線連接串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振試驗裝置變頻串聯(lián)諧振試驗裝置

用途范圍：多種電力設(shè)備的交流耐壓試驗。串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振試驗裝置變頻串聯(lián)諧振試驗裝置基本原理是采用可調(diào)節(jié)(30--300Hz)串聯(lián)諧振試驗設(shè)備與被試品電容諧振產(chǎn)生交流試驗電壓，工作電源：單相380/220V±10%，50Hz。

串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振試驗裝置變頻串聯(lián)諧振試驗裝置功能和特點：

1.調(diào)頻式調(diào)諧方法。采用固定電感電抗器，通過調(diào)節(jié)激勵電源的頻率使試驗回路達到諧振狀態(tài)，其特點是體積小、重量輕、品質(zhì)因素高，使用方便，已逐步取代調(diào)感式。

2.串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振試驗裝置變頻串聯(lián)諧振試驗裝置適用范圍廣。整套變頻串聯(lián)諧振高壓試驗裝置完全符合國家有關(guān)高壓試驗的規(guī)程和要求，適用于高電壓、大容量的電力設(shè)備，如發(fā)電機、大型變壓器、GIS、交聯(lián)聚乙烯電力電纜，高壓開關(guān)、互感器等的交流耐壓試驗。

3.調(diào)制波原理。串聯(lián)諧振是諧振式電流濾波電路，能改善電源電壓波形畸變，獲得很好的正弦電壓波形，有效防止諧波尖峰對被試品的傷害。

4.失諧時的過流情況。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當被試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即失諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的數(shù)十分之一(1/Q)。與并聯(lián)諧振或試驗變壓器方法做耐壓試驗相比，串聯(lián)諧振耐壓既能有效地找出絕緣弱點，又不存在大短路電流燒傷故障點的憂患。

5.串聯(lián)諧振串聯(lián)諧振試驗裝置變頻串聯(lián)諧振試驗裝置失諧時的過壓情況。在試品發(fā)生閃絡擊穿時，因失去了諧振條件，除短路電流立即下降外，高電壓也立刻消失，電弧即刻熄滅。且諧振電壓再建立時間較長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開激勵電源。電壓恢復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。

接下來中試控股為大家介紹串聯(lián)諧振裝置承受的四種電壓。電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)在運行過程中可承受以下四種電壓：

1、工頻最大工作電壓電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)在整個運行過程中必須能夠長期承受工頻最大工作電壓，通常稱為系統(tǒng)最高工作電壓，一般為額定電壓的1.15倍。

2、暫態(tài)過電壓，包括上升頻率電壓和諧振過電壓。串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置共振交流工頻電壓的升高是由于空載線路的電容效應、甩負荷和不對稱接地造成的。當負載突然傾卸時，由于電源只有一條空載傳輸線，而且輸電線路的接地電抗可以用X0表示，流過電源內(nèi)阻的電流就變成電容電流。這種電流流過系統(tǒng)中的電抗，導致電壓升高。因為升壓將近50 Hz的交流電壓，所以是工頻電壓升高，在如今繼電保護的作用下，其動作時間約為幾十毫秒到一秒之間。隨著交流電壓的長期應用，它對電氣設(shè)備的絕緣老化和電力系統(tǒng)的絕緣結(jié)構(gòu)都有很大的影響。諧振過電壓是由鐵磁效應或鐵心非線性電感元件引起的諧振引起的。它的振幅更高，持續(xù)時間更長。其頻率可為工頻基波或高階次諧波。

3、操作過電壓是由于電力系統(tǒng)中斷路器的操作引起的。在由電阻、電感和電容組成的串聯(lián)電路中，當電容XC和電感XL相等時，XC=XL中的電壓U和電流I的相位相同，電路是電阻式的。這種現(xiàn)象稱為串聯(lián)諧振。當電路串聯(lián)諧振電路例如，切斷、閉合長的空載線路、切斷空載變壓器（氣動變量）等。這種過電壓波形非常不規(guī)則，且情況變化很大。它可以是衰減振蕩波或非周期電壓激波，一般在1ms內(nèi)達到最大電壓。電力系統(tǒng)運行過電壓與系統(tǒng)電壓有關(guān)，系統(tǒng)電壓越高，電壓越小，6~35 kv系統(tǒng)電壓約為5~4倍。

4、雷電過電壓，雷電過電壓往往會造成電氣設(shè)備絕緣損壞，為了保證電力系統(tǒng)的安全運行，必須采取防雷措施，如安裝避雷針、避雷器等。

為了保證絕緣結(jié)構(gòu)能夠承受上述四種電壓，必須對絕緣結(jié)構(gòu)進行沖擊波電壓試驗和工頻電壓電阻試驗，絕緣結(jié)構(gòu)必須有足夠的裕度。樣品和電抗器的電容形成串聯(lián)諧振連接模式，分壓器并聯(lián)在被測對象上，測量被試的諧振電壓，并充當過電壓保護信號。