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高壓電纜耐壓試驗儀

當試驗變壓器的額定電壓小于所需試驗電壓，但電流額定量能滿足試品試驗電流的情況下，可用串聯補償的方法來進行試驗。

此時，電路中電流為

I=U/√R2+（XL-XC）2

式中R、XL——分別為電抗器的等效電阻及感抗；

XC——試品容抗

高壓電纜耐壓試驗儀當采用可調式電抗器進行補償時，可調節XL，讓其 值與XC值相等，此時回路發生串聯諧振，電路中的電流I=U/√R2+（XL-XC）2=U/R 試品上的電壓UC與電抗器上的電住UL相等。即

UC =UL=I XL =U/R·XL =QU Q= XL /R

ZSYD(JZ)-5KVA/50KV工頻耐壓試驗裝置(中試控股交直流試驗變壓器及控制箱)

高壓試驗變壓器參數：

容量：5KVA

輸入電壓：AC200V 50Hz

輸入電流：25A

輸出電壓：AC：50KV DC：70KV

輸出電流：AC:100mA DC:100mA

控制箱參數：

容量:5KVA

輸入電壓:AC220V 50Hz

輸入電流:23A

輸出電壓:0～250V

輸出電流:0～25A

式中Q——電抗器的品質因數，一般電抗器的品質因數為10~40。

由式(5 -2)可看出，串聯補償法可在試品上產生數十倍于試驗變壓器輸出電壓的電壓，從而可大大地降低試驗變壓器額定電壓及容量。

高壓電纜耐壓試驗儀串聯諧振的高壓側額定電壓應不小于被試品的高試驗電壓，額定電流應不小于被試品的電容電流。被試品的電容電流和串聯諧振所需容量計算公式為

I=2πfCxU×10-6

SN≥UI=2πfCxU2×10-9

式中I—被試品的電容電流，A

Cx—被試品的電容器，μF

F—電源頻率，Hz

SN—串聯諧振所需的額定容量，kVA

當采用串聯補償時，雖然試驗變壓器輸出電壓較低，但對電抗器卻要求有與試品相同的耐壓水平。另一方面，串聯補償時，當回路達到XL = XC，并且回路電阻很小時，則可能在試品上出現危險的過電壓。因此，采用串聯補償應注意避免產生諧振，并且所用補償電抗器好用空心繞組的，因為有鐵芯的電抗器易造成非線性諧振。

當試品電壓較高時，也可采用多十分離電抗器疊加形成補償電抗，當采用補償電抗器進行補償時，補償電抗的調節可通過多臺小電抗的串聯、井聯爰改變分接頭位置來實現。

由于補償電抗xL不能連續調節．一般很難調到諧振點，通常(XL—Xf)2遠大于R2，此時可忽略電抗器的等效電阻。回路電流可近似為

I=U/√R2+（XL-XC）2 ≈U/| XL-XC |

一般情況下，調節使I=| XL-XC |≤1/5 XC是比較容易的，此時電容器上的電壓

Uc=I XC≥U/（1/5 XC）×XC大于等于5U

由此可以看出，用積木式補償電抗器進行串聯補償，試品上可較容易得到5借以上電源電壓，從而減小5倍以上的試驗容量。

試驗電流的選擇：中試控股輕型試驗變壓器的額定電流，應能滿足流過被試品的電容電流和泄漏電流的要求，一般按試驗時所加的電壓和被試品的電容量來計算所需的試驗電流。

其公式為：

ＩC＝ωCｘＵｓ

式中： ＩC—試驗時被試品的電容電流（mA）；

ω—電源角頻率（2πｆ）；

Cｘ—被試品的電容量（μF）；

Uｓ—試驗電壓（kV）。

Cｘ可用交流電橋或電容電橋測出，也可在被試品上施加工頻低壓，根據測得的電壓和電流（感性和電阻的影響不計）來估算，也可在附表中查出估算值，公式為：

Cｘ≈I／（ωU）（微法）

式中： Ｉ—測量電流（mA）；

U—外加電壓（kV）。

中試控股串聯諧振作耐壓試驗有兩個優點：①若被試品擊穿，則諧振終止，高壓消失；②

擊穿后電流下降．不致造成被試品擊穿點擴大。

現以250MW水輪發電機的串聯諧振交流耐壓試驗為例，說明串聯諧振試驗的情況。