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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜檢查檢測裝置（電科院）

ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

全自動模式、半自動模式、手動模式

實時顯示試驗狀態，用戶可根據試驗狀態進行相應操作。

參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置：變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正交非同步固定式載波調制方式，確保在整個頻率區間內輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩定和安全。

變頻串聯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

參數
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正交非同步固定式載波調制方式，確保在整個頻率區間內輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩定和安全。
1、輸入:電壓220V或者380V ±10%
2、頻率：45/65Hz
3、輸出電壓：0-250V
4、輸出波形：正弦波
5、頻率調節范圍：30-300Hz
6、頻率分辨率：0.01Hz
7、頻率穩定度：0.1%
8、頻率步進值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz
9、電壓分辨率：0.1kV
10、電壓測量精度：1.5%
11、電壓步進值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%
12、運行連續工作時間：60分鐘
目前在國際和國內已有越來越多的XLPE交聯聚乙烯絕緣的電力電纜替代原來的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯電纜投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設備的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。

近年來國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究機構觀點認為XLPE 結構具有承儲積累單極性殘余電荷的能力，當在直流試驗后，如不能有效的釋放直流殘余電荷，投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發生擊穿。

我公司系列串聯諧振裝置主要用于10kV、35kV、66kV、110kV、220kV的交聯橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV的組合電器（GIS）的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調節（30-300HZ）串聯諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。

由于電纜的電容量較大，采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、大電流的工作電源現場不易取得，因此一般都采用串聯諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容量顯著降低，重量減輕，便于使用和運輸。初期都采用調感式串聯諧振設備（50HZ），但存在自動化程度差、噪音大等缺點。

因此現在大多采用變頻諧振，可以得到更高的品質因數（Q值），并具有自動調諧、多重保護、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優點。

串聯諧振在電力系統應用中的優點：
1、所需電源容量大大降低。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品的電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此，試驗所需要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的減少。串聯諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和大功率試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需要試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/5-1/30.
3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電容，能改善輸出電壓的波形畸變，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。在串聯諧振狀態，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，擊穿電流相差數百倍。所以串聯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。

結構： 采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求；高﹑低壓繞組間和鐵芯設靜電屏蔽,既作為勵磁變,又是隔離變；內置過電壓保護,防止擊穿反擊。

為了防止電擊，接地導體必須與地面相連。在與本產品輸入或輸出終端連接前，應確保本產品已正確接地。
注意所有終端的額定值：為了防止火災或電擊危險，請注意本產品的所有額定值和標記。在對本產品進行連接之前，請閱讀本產品使用說明書，以便進一步了解有關額定值的信息。
在有可疑的故障時，請勿操作：如懷疑本產品有損壞，請本公司維修人員進行檢查，切勿繼續操作。
請勿在潮濕環境下操作
請勿在易爆環境中操作
保持產品表面清潔和干燥

串聯諧振耐壓試驗裝置原理圖

下面給大家介紹以下串聯諧振得各個組成部分

看了以上的圖。大家有什么不了解得可以及時通過網站和匯卓電力相關人員取得聯系，我們為您解決電力預防性試驗出現得問題。

目前，串聯諧振試驗設備主要用于交流耐壓試。

眾所周知，交流耐壓試驗是高壓電力設備試驗中非常重要的一項試驗。而進行交流耐壓試驗，選擇合適的試驗設備又是重中之重。目前交流耐壓試驗設備主要有兩種：高壓試驗變壓器和串聯諧振試驗設備。

2.1高壓試驗變壓器

高壓試驗變壓器一般分為兩個系列：一個系列高壓側電流為1～2A，一個系列高壓側電流為0.1～0.2A，試驗時根據電壓、電流、頻率、容量四點要求選擇合適的試驗變壓器，計算方法參考如下：

Ps=Us2wCx

Is=UswCx

該方法缺點主要是試驗電壓較低。

為了解決試驗電壓較低的缺點，可以采用串級試驗變壓器來提高試驗電壓，但利用率下降，比如兩臺試驗變壓器串聯，使用效率為66.7%，三臺試驗變壓器串聯其效率為50%，級數越多，效率越低，一般不會采用三級以上的試驗變壓器串聯，況且不宜搬運。

總之，運用試驗變壓器進行交流耐壓試驗，缺點是試驗電壓較低，試驗變壓器容量有限，很難滿足高電壓等級電力設備的交流耐壓試驗要求，一般用于實驗室。

利用串聯諧振試驗設備進行交流耐壓試驗，可以彌補試驗變壓器的一些缺陷，滿足現場對大容量電力設備的交流耐壓試驗要求。

串聯諧振試驗設備可以通過調節電感、電容、頻率，或者調解其中的兩者來實現。以前串聯諧振試驗設備主要是調解電感，但目前已調解頻率為多，此時除了考慮試驗電壓和容量外，還應該注意試驗加壓間。

加壓時間標準：當試驗電源頻率小于或等于2倍額定頻率時，試驗加壓時間為60s；當試驗電源頻率大于或等于2倍額定頻率時，試驗加壓時間按如下計算

t=120×fn/f

式中：t——試驗加壓時間 fn——額定頻率 f試驗頻率

切記：如果試驗電源頻率大于2倍額定頻率時，試驗加壓時間不小于15s。

根據試品性質不同，串聯諧振耐壓設備也可分為不同類型，具體如下：

1）對于XLPE交聯高壓電纜、GIS的交流耐壓，IEC標準規定可采用非工頻耐壓，頻率范圍可選擇在20Hz～300Hz，國內也有相關的試驗標準，一般頻率范圍為30Hz～300Hz之間。因此，對于這些設備的交流耐壓試驗，可采用變頻串聯諧振試驗設備。變頻串聯諧振試驗設備一般由以下幾個主要部分組成：變頻電源（用以產生試驗所需的非工頻電源），激勵變壓器，電抗器（分為固定式和可調式），電容分壓器（用來測試試驗電壓）。根據調諧的方式，又可分為調頻、調感以及調頻調感型。

2）對于發電機定子的交流耐壓，因發電機定子線棒的絕緣介質較為薄弱，進行交流耐壓時如采用過高的頻率，極易因高頻造成的極化、發熱損壞線棒的絕緣；如采用低頻進行試驗，則不能真實的反映定子的正常工作狀態，得不到好的試驗效果。故此，對于發電機定子的耐壓試驗，一般采用工頻進行。國內相關標準對于工頻的定義，一般為45Hz～55Hz。工頻串聯諧振耐壓設備的調諧方式，理論上分為調感和調容兩種。調感式通常采用調節電抗器鐵心氣隙的方式，可以連續平滑的調節感抗值，操作比較方便；調容式不僅需要笨重的電容，并且電容不能連續的調節，所以不太適合現場操作。因此，一般都采用調節電感的方式進行調諧，故又稱為工頻串聯調感諧振。

驗方案概況：

現場為新建110kV變電站工程，110kV部分采用SF6封閉式組合電器（以下簡稱GIS）設備。110kV進線2個間隔、出線3個間隔、分段2個間隔、母線3段為一體的GIS，電氣接線選擇兩線三變擴大外橋接線方式，GIS屬于SF6氣體絕緣金屬封閉開關設備。

試驗方案的目的：

為了檢查GIS總體安裝后的絕緣性能是否完好，驗證是否存在各種隱患(如內部如遺留雜物、安裝工藝不良、運輸過程中引起內部零件移位等原因，可能會改變原設計的電場分布而造成薄弱環節和隱患)，所導致內部故障或可能會在運行中造成重大事故。為保證該設備安全投入運行，故進行交流耐壓試驗。

試驗方案參考依據：

1、GB 50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》

2、GB 7674－1997 《72.5 kV及以上氣體絕緣金屬封閉開關設備》

3、企業標準《電力設備交接和預 防性試驗規程》第7.1.1條規定，試驗電壓值為出廠試驗電壓的80%，產品出廠試驗電壓斷口及導體對地110kV為230kV，現場交接試驗電壓斷口及導體對地110kV為184kV。

試驗方案所需試驗設備：

針對110kV GIS交流耐壓，制定了變頻串聯諧振試驗裝置詳細試驗方案。具體試驗設備及相關參數如下：

裝置型號：324VA/270kV/45kV

① 變頻控制電源（ 主機1臺）

② 勵磁變壓器（12 1臺）

③ 試驗電抗器（54 6臺）

④ 電容分壓器（270 1臺）

⑤ 高壓引線、放電桿及附件 1套

⑥ 數字兆歐表 1臺