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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜投運后年檢調試儀（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

ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
一、介紹
執行標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018《電力設備專用測試儀高壓諧振試驗裝置》
作用：對被測試品做承受過電壓預防交流試驗和交接交流試驗
可以完成交流被測試品：電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、隔離開關、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、隔離開關、輸電線路、發電機、電動機、熔斷器、電容器、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統等各種被試品的預防交流試驗和交接交流耐壓試驗
電源：采用220V及380V兩種
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
二、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
國內一些研究機構認為，交聯聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應，絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工作電場強度高達11倍。交聯聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發生擊穿，也會引起絕緣的嚴重損傷。

其次，由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態下電纜承受的過電壓，并有效的發現電纜及電纜接頭本身和施工工藝的缺陷。因此，使用非直流的方法對交聯電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。

同時，各種大型變壓器的交流耐壓試驗，火力及水力發電機的交流耐壓試驗也定期進行。這些設備的試驗要求的試驗設備容量大，，通常情況下采用諧振的方法進行試驗，但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進行。

等效工頻條件一般采用45—65HZ的頻率范圍，但是很多試驗單位要求30-300HZ試驗電源對這類設備進行交流耐壓試驗。

另外還有一種低頻設備，0.1HZ的超低頻設備耐壓儀，他有一個弊端就是電壓很難做到很高，在行業里推廣使用一直沒有得到用戶的大面積認可。串聯諧振裝置的應用很快就得到市場的認可，他是真實模擬運行狀態施加電壓，能夠很快的發現被試設備本身狀態情況。

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

受迫振動與共振

受迫振動：振動系統在周期性驅動力作用下的振動。穩定時，系統的振動頻率等于驅動力的頻率，跟系統的固有頻率無關。驅動力頻率越接近固有頻率，振幅越大。

共振：當驅動力的頻率等于系統的固有頻率時的振動稱為共振。物體的振幅增大，能量增加。若能量的增量等于所受阻力而消耗的能量時達到最大振幅，而不會一直增大。

系統發生諧振時，在諧振電壓和工頻電壓的作用下，PT鐵芯磁密迅速飽和，激磁電流迅速增大，會使PT繞組嚴重過熱而損壞(同一系統中所有PT均受到威脅)，甚至引起母線故障造成大面積停電。因此對發生諧振時，如何快速消除諧振是保證設備安全運行的關鍵。

諧振現象分析

6kV中性點不接地系統的諧振分基波諧振、高頻諧振和分頻諧振三種，諧振一般由接地和激發產生，根據運行經驗，當向僅帶有電壓互感器的空母線突然充電時易產生基波諧振;當發生單相接地時易產生分頻諧振，特別是單相接地突然消失(如拉路)時易激發諧振。發生諧振時，相間電壓不變，電壓互感三角會出現諧振頻率電壓，中央信號會報“系統單相接地”信號，若不仔細分析其電壓變化，會誤認為是系統單相接地故障，對于沒有裝設消弧線圈的變電站，快速消除諧振更為重要，下面對三種諧振現象進行分析：

1、 基波諧振：發生基波諧振時，相對地電壓有以下兩種現象：

1) 一相電壓下降(不為零)，兩相電壓升高超過線電壓或電壓表頂表;

2) 兩相電壓下降(不為零)，一相電壓升高或電壓表頂表;

其相對地電壓的過電壓小于或等于3倍相電壓;

2、高頻諧振：發生高頻諧振時，其相對地電壓的過電壓小于或等于4倍相電壓，三相對地電壓一起升高，遠遠超過線電壓或電壓表頂表。

3、分頻諧振：發生分頻諧振時，三相對地電壓依相序次序輪流升高或同時升高，并在(1.2——1.4)倍相電壓間做低頻擺動，大約每秒一次。

諧振的處理

對于現在6kV不接地系統來說，主要是投入消弧線圈和改變運行參數，一般投入消弧線圈都能消除諧振，對于發生基波和高頻諧振，只要消諧器可靠動作，也能消除諧振，但對于分頻諧振具有零序性質，一般消諧器無法消除諧振，投切三相對稱負荷不起作用，對于未裝設消弧線圈，因此根據實際情況，可按以下方法處理：

1、 基波或高頻諧振的處理

1) 有運行電容器時，切除運行電容器;沒有運行電容器時，投入一組電容器;

2) 以上措施無法消諧時，切除該母線所有電容器，向調度申請切除部分饋線，最好是先切長線路。

2、 分頻諧振的處理

1) 切除該母線所有電容器;

2) 諧振仍無法消除時，向調度申請切除該母線上的線路，直至諧振消除;

3) 若所有線路全部切除后仍無法消諧，向調度申請切除變低開關，將母線停電;

4) 恢復母線及線路送電。

電力系統中一些電感、電容元件在系統進行操作或發生故障時可形成各種振蕩回路，在一定的能源作用下，會產生串聯諧振現象，導致系統某些元件出現嚴重的過電壓。

諧振過電壓:由系統電容及電感回路組成諧振回路時引起,特點是過電壓倍數高、持續時間長。

諧振過電壓分類

(1) 線性諧振過電壓 諧振回路由不帶鐵芯的電感元件(如輸電線路的電感,變壓器的漏感)或勵磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件(如消弧線圈)和系統中的電容元件所組成。

(2) 鐵磁諧振過電壓 諧振回路由帶鐵芯的電感元件(如空載變壓器、電壓互感器)和系統的電容元件組成。因鐵芯電感元件的飽和現象,使回路的電感參數是非線性的,這種含有非線性電感元件的回路在滿足一定的諧振條件時,會產生鐵磁諧振。

(3) 參數諧振過電壓 由電感參數作周期性變化的電感元件(如凸極發電機的同步電抗在Xd —— Xq間周期變化)和系統電容元件(如空載線路)組成回路,當參數配合時,通過電感的周期性變化,不斷向諧振系統輸送能量,造成參數諧振過電壓。

限制措施

(1) 提高開關動作的同期性 由于許多諧振過電壓是在非全相運行條件下引起的,因此提高開關動作的同期性,防止非全相運行,可以有效防止諧振過電壓的發生。

(2) 在并聯高壓電抗器中性點加裝小電抗，用這個措施可以阻斷非全相運行時工頻電壓傳遞及串聯諧振。

(3) 破壞發電機產生自勵磁的條件,防止參數諧振過電壓。

系統發生諧振時，在諧振電壓和工頻電壓的作用下，PT鐵芯磁密迅速飽和，激磁電流迅速增大，會使PT繞組嚴重過熱而損壞(同一系統中所有PT均受到威脅)，甚至引起母線故障造成大面積停電。因此對發生諧振時，如何快速消除諧振是保證設備安全運行的關鍵。