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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜耐壓檢測裝置（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

選型依據

變頻串聯諧振試驗設備不同于一般通用的試驗儀器，最大的特點是同一套設備可以用于不同電氣設備的交流耐壓試驗如交聯電纜、變壓器、GIS、電動機和發電機等，除了本選型目錄給出系列典型常用型號供用戶選擇外，通常需要根據用戶的試品范圍和試驗要求進行配置方案的設計，滿足不同地區、不同用戶、不同試品的試驗要求。

電容分壓器電容量的偏差 電容分壓器電容量的偏差不得超過額定值的±5%，而且兩節之間的電容值之比不得大于兩節額定電容值之比的 1.02 倍。電容分壓器電容溫度系數 a）分壓器電容溫度系數不得大于±5×l0-4K； b）高、低壓電容溫度系數所造成分壓比的偏差不得大于準確級限值的 1/20

 

電容分壓器絕緣水平，分壓器應耐受住工作頻率下 1.2 倍額定電壓作用 1min，不得發生閃 絡、擊穿。電容分壓器放電性能 分壓器應耐受住額定電壓下放電電流作用，不得發生損壞。電容分壓器頻率系數 電容分壓器在工作頻率范圍內，最大頻率分壓比與最小頻率分壓比之比值不得大于 1.005。

控制臺性能要求，按鈕、指示燈應滿足 GB/T 11920 的要求。控制和保護應可靠、有 效，所有指示應正確可靠。調諧指示用表

 

 

應采用指零式儀表，調諧指示 應靈敏、正確、可靠。

 

串聯諧振試驗，變頻串聯諧振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。變頻控制器又分兩大 類，20KW及以上為控制臺式，20KW以下為便攜箱式；它由控制器和濾波器組成。變頻控制器主要作用是把幅值和頻率都固定的

 

380V或200V工頻正弦交流電轉變為幅值和頻率可調的正弦波。并為整套設備提供電源。勵磁變壓器的作用是將變頻電源輸出的電 壓升到合適的試驗電壓。高壓電抗器L是諧振回路重要部件，當電源頻率等于1/(2π√LCX)時，它與被試品CX發生串聯諧振串聯諧振試驗裝置通用注意事項：

 

1.本試驗設備應由高壓試驗專業人員使用，使用前應仔細閱讀使用說明書，并經反復操作訓練。

 

2.操作人員應不少于2人。使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試驗的安全作業規程。

 

3.為了保證試驗的安全正確，除必須熟悉本產品說明書外，還必須嚴格按國家有關標準和規程進行試驗操作。

 

4.各聯接線不能接錯，否則可導致試驗裝置損壞。

 

5.本裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地，注意操作安全。

 

1.2常見故障原因及排除：

 

1.風扇不能啟動：

 

急停、故障保護、失諧保護后，沒有按“故障復位”；

 

內部溫度過高，功率元件熱保護；

 

排除方法：關斷儀器電源，將儀器靜置30分鐘左右，重新開啟電源，按儀器面板上的“復位”鍵，再啟動儀器。

 

如果依然不能啟動風扇，請和廠家聯系，不可拆卸儀器！

 

2.自動調諧不能完成，找不到諧振點：

 

現象：調諧曲線完全是一條直線，調諧完成后儀器提示沒有諧振點。

 

原因：回路接地不好，試驗回路接線錯誤，裝置某一儀器開路。

 

排除方法：檢查接地裝置可靠，接地連接線是否有斷開點；

 

檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷；

 

檢查每一只電抗器的通斷；

 

檢查分壓器的信號線的通斷；

 

檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷；

 

裝置自身升壓時沒有諧振點，還需要檢查補償電容器的通斷；

 

如果所有部件正常，依然沒有諧振點，請和廠家聯系，不可拆卸儀器！

 

現象：調諧曲線是一條曲線，有較低的尖峰；

 

試驗時一次電壓較高，高壓卻較低，甚至在沒有升到試驗電壓時，一

 

次電壓已經到達額定電壓，回路自動降壓；

 

原因：電抗器與試品電容量不匹配，沒有準確找到諧振點；

 

試品損耗較高，系統Q值太低；

 

勵磁變壓器高壓輸出電壓較低；

 

排除方法：將補償電容器并接入試驗回路，加大回路電容量；

 

盡可能將多只電抗器串聯，提高回路電感量；

提高勵磁變壓器的輸出電壓；干燥處理被試品，提高被試品的絕緣強度，減少回路的有功損耗；如果全部處理完后，依然不能解決問題，請和廠家聯系，不可拆卸儀器！提到串聯諧振試驗裝置，專業人士并不陌生，串聯諧振試驗裝置主要針對10kV、35 kV電纜、35kV主變、母線、開關、絕緣子等電氣主設備的交流耐壓試驗設計制造。既可滿足高電壓、小電流的設備試驗條件要求，又能滿足象10kV電纜這樣的低電壓的交流耐壓試驗要求。