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中試控股技術研究院魯工為您講解：10kv電纜耐壓試驗電壓裝置

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。

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-44kVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置主要技術參數(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

裝置主要組成

1、變頻電源  ZSBP-4kW

2、激勵變壓器       ZSJL-3kVA

3、高壓電抗器       ZSDK-22kVA/22kV

4、電容分壓器       ZSFY-3000pF/50kV

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。

主要功能及特征

ZSBP系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調節(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，在國內外得到了廣泛應用，是當前高電壓試驗的新方法和潮流。

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：全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式；方便用戶根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇，提高試驗速度。

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、ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置采用DSP平臺技術，可根據(jù)用戶需要增減功能和升級，人機交換界面更為人性化。

7、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。

8、設備的重量和體積大大減少。串聯(lián)諧振裝置中，省去了笨重的大功率調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，中試控股使得系統(tǒng)重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。

9、有效改善輸出電壓波形。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，有效防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

10、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，而用并聯(lián)諧振或者試驗變壓器做耐壓試驗時，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。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。

11、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。

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參數(shù)
1、電力變壓器：電壓等級，大容量，試驗性質（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、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，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，通過調整可變的頻率范圍產生諧振條件，“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。

在實際應用中，變頻諧振（也叫串聯(lián)諧振）與工頻諧振的主要區(qū)別如下：

第一，由測試產品的電抗器（L）和電容器（C）組成的變頻諧振具有固定的諧振頻率（F），即諧振頻率F = 1 /（2π√L?C），當測試頻率等于此頻率時，電路諧振。勵磁變壓器用于激勵變頻諧振電路，并調節(jié)變頻電源的輸出頻率，使環(huán)路電感L和樣本C串聯(lián)諧振，諧振電壓為施加于其上的電壓，在選擇電抗器時，用于變頻諧振的電抗器一般是固定的，分為多個部分。根據(jù)不同電抗器的串聯(lián)和并聯(lián)，可以達到所需的電感值。或者可以使用固定電抗器。可調電抗器組合在一起；但是，可調式電抗器只能在測試前手動調整，并且測試過程不變，因此，對于變頻諧振測試設備，測試前電抗器的調整和匹配工作繁瑣。工頻共振電抗器是連續(xù)可調的，并且通常由電動機電操作，并且操作非常簡單。

第二，根據(jù)共振產生的條件和品質因數(shù)，工頻串聯(lián)諧振，因為不能調節(jié)頻率f，所以樣品電容值C是一個固定值，因此只能通過調節(jié)電抗器來進行調諧，因此工頻諧振的Q值通常較低。相反，可以通過調節(jié)頻率和電感來調諧頻率轉換諧振，從而可以獲得更高的Q值。體現(xiàn)在測試設備中，設計了變頻諧振測試設備，可以充分考慮變頻電源。諸如容量，電抗器數(shù)量和電感值之類的參數(shù)可使器件在滿足測試容量要求的同時達到最高Q值。制作容量，體積等 測試設備較小，變頻諧振測試設備廣泛應用于電力，冶金，石油，化工等行業(yè)，適用于大容量，高壓電容測試樣品的交接和預防測試。

串聯(lián)諧振耐壓裝置即串聯(lián)諧振耐壓裝置主要由變頻控制器，勵磁變壓器，高壓電抗器，高壓分壓器等組成,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。適用于大容量高電壓，電容性試品的效驗及預防性試驗。主要針對交聯(lián)電纜、水力發(fā)電機、主變、母線、GIS 等， 交流耐壓試驗，具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級高壓試驗部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設備。

串聯(lián)諧振頻率范圍為30Hz到300Hz。由于被試品10kV真空斷路器對地電容值很小，因此將4節(jié)電抗器（2.5A，50H，27kV）串聯(lián)起來。由于實驗條件，這里串上2節(jié)達到電壓值在并上30000PF的補償電容。

接線

接線操作前先用兆歐表對斷路器進行絕緣測量，測量合格后將變頻電源的安全接地線接好，再將變頻電源的輸出與激勵變壓器的輸入進行連接，激勵變壓器接地端接地，在將2節(jié)電抗器串聯(lián)，電抗器首段A與尾段X連接，然后將激勵變輸出端與其尾端電抗器X連接，頂端電抗器A與電容分壓器頂端連接，電容分壓器下端將分壓信號線和接地線分別連接變頻電源和接地線。在將補償電容和電抗器及分壓器并聯(lián)，補償電容下端接地端子接地，最后將被試品一側短接與補償電容連接，另外一側及外殼短接接地，需注意，這里斷路器是分閘狀態(tài)，如果是合閘狀態(tài)我們只需將斷路器外殼接地即可。

操作步驟

確認接線完成后變頻電源接通電源，電源可以接220V或380V，接220V時接AC兩相，接380V時接ABC三相（注意：當接220V 時變頻電源輸出功率減半）。打開變頻電源開關，點擊進入參數(shù)設置頁面，首先設置第一階段試驗電壓，這里試驗電壓為39kV（客戶要求），所以直接點擊設置為39kV，儀器會自動設置過壓保護，和閃絡保護，過壓保護為試驗電壓的1.1倍，閃絡保護為試驗電壓的是0.4倍，過流保護默認為裝置的額定電流。起始頻率默認為20Hz，終止頻率默認為300Hz。起始電壓默認為30V，分壓器比以出廠裝置默認為準。

參數(shù)設置完成后點擊返回（在此需要拉起圍欄，將要進行耐壓試驗，防止人員觸碰）。點擊返回上一級主界面，進入主界面點擊自動試驗，可以看到設置的參數(shù)設置。

點擊開始試驗，儀器會自動尋找諧振點，自動升壓，升壓到試驗電壓時儀器會自動進入到耐壓計時，當耐壓時間到達后自動降壓。試驗完成后點擊保存，保存試驗報告并打印。

接下來將是手動試驗。手動試驗可以認為尋找諧振點和升壓，一般建議諧振點還是儀器自動完成，可以手動升壓。試驗完后需進行安全放電哦！