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中試控股技術研究院魯工為您講解：6kV電纜預防性試驗裝置

ZSBP-22kVA/22kV 變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

10kV/25mm2電纜1km交流耐壓試驗，電容量≤0.1576uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
10kV/120mm2電纜0.6km交流耐壓試驗，電容量≤0.1562uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
10kV/300mm2電纜0.5km交流耐壓試驗，電容量≤0.1877uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
10kV/630mm2電纜0.2km交流耐壓試驗，電容量≤0.102uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。

參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

變頻串聯諧振試驗裝置：ZSBP系列變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調節電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現諧振，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。

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。

警 告！
禁止帶電拔插測試線，您在插拔測試線、電源插座時，會產生電火花，小心電擊，避免觸電危險，注意人身安全！
高壓危險！操作此電源或諧振系統的人員必須具備高壓專業技術人員資格。
1． 查看或拆接試驗回路連線時，必須斷開設備電源，         嚴禁設備帶電時查看或拆接試驗回路連線。否則可能造成人員傷亡事故。
2． 操作人員必須熟讀操作手冊了解操作注意事項后，嚴格按照操作手冊進行操作。
3． 通電試驗前必須檢查所有試驗連線正確，尤其是接地端子必須良好接地。
安全要求
請閱讀下列安全注意事項，以免人身傷害，并防止本產品或與其相連接的任何其它產品受到損壞。為了避免可能發生的危險，本產品只可在規定的范圍內使用。
只有合格的技術人員才可執行維修
—防止火災或人身傷害！
使用適當的電源線：只可使用本產品專用、并且符合本產品規格的電源線。
正確地連接和斷開：當測試導線與帶電端子連接時，請勿隨意連接或斷開測試導線。
產品接地：本產品除通過電源線接地導線接地外，產品外殼的接地柱必須接地。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

驗證：

1、110kV/300mm長度0.5km電纜的交流耐壓試驗，電容量≤0.0735uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。

使用電抗器兩節并聯，則L=350/2=175H

2、35kV/300mm長度1km電纜的交流耐壓試驗，電容量≤0.1945uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。

使用電抗器兩節并聯，則L=276/2=138H

當回路發生串聯諧振時,X1=Xc,Uc=U/RXc=U/RXL。其中XL為回路感抗,Xc為回路彎抗,U為勵磁電壓,Uc為試品承受電壓。設諧振回路的品質因數為Q,則Uc=QU,即被試品上獲得的電壓為勵磁電壓的Q倍,被試品上獲得的容量也為試驗電源容量的Q倍,就實現了用低電壓小容量試驗變壓器對大容量試品進行交流耐壓試驗的目的。

特征

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調節電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現諧振，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好評和應用，是當前高電壓試驗的新方法和潮流。

什么是串聯諧振？ 
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，基本通過變頻串聯諧振來實現測量。 
變頻串聯諧振，“變頻”在串聯諧振電路中，通過調整可變的頻率范圍產生諧振條件，“串聯”是指在整個電路中的鏈接方式，串聯時，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諧振試驗裝置。
所需電源容量大大減小。串聯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，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
設備的重量和體積大大減少。串聯諧振裝置中，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，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。
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。

所需電源容量大大減小。串聯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，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
設備的重量和體積大大減少。串聯諧振裝置中，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，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。
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。

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。

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操作手冊

目錄:

苐一章 產品概述

第二章 75kVA/75KV/1A變頻串聯諧振試驗成套裝置主要技術參數

第三章 75kVA/75KV/1A變頻串聯諧振試驗成套裝置設備應用

第四章 變頻電源詳細使用介紹

第五章 變頻電源通用說明

第六章 常見故障排除

第七章 相關資料

苐一章 產品概述

該裝置主要針10kV電纜及以下電力主變壓器、母線開關等所有電氣主設備的交流耐壓試驗設計制造。電抗器采用多只分開設計，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，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。

該裝置主要由變頻電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成。

串聯諧振在電力系統中應用的優點：

1、所需電源容量大大減小。串聯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，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。

2、設備的重量和體積大大減少。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，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。

3、改善輸出電壓的波形。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，短路電流與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。

5、不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時，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，不會出現任何恢復過電壓。

我公司調頻諧振裝置主要功能及其技術特點：

1、裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統失諧(閃絡)等保護功能，過壓過流保護值可以根據用戶需要整定，試品閃落時閃落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，*大不超過40kg，便于現場使用。

3、裝置具有三種工作模式，方便用戶根據現場情況靈活選擇，提高試驗速度。

工作模式為：全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式、

4、能存儲，存入的數據編號是數字，方便的幫助用戶識別和查找。

5、裝置自動掃頻時頻率起點可以在規定范圍內任意設定，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、采用了DSP平臺技術，可以方便的根據用戶需要增減功能和升級，也使得人機交換界面更為人性化。

第二章 75kVA/25kV×3/1A變頻串聯諧振試驗成套裝置主要技術參數

(一) 指生產廠家代碼

(二) 75kVA/25kV×3/1A變頻串聯諧振試驗成套裝置技術指標

1.額定電壓：

25kV---滿足10 kV電纜的交流耐壓試驗;

50kV---滿足10 kV變電站系統的交流耐壓試驗;

2.輸出電壓波形畸變率：<1.0%

3.允許連續工作時間：額定條件下一次性工作15分鐘

4.裝置自身品質因數：Q>50

5.火力發電機試驗時滿負荷下品質因數：Q>10(與負載相關)

6.電纜試驗時滿負荷下品質因數：Q>30(與負載相關)

7.主變壓器試驗滿負荷時品質因數：Q>30(與負載相關)

8. GIS，開關等試驗滿負荷時品質因數：Q>50(與負載相關)

9.輸入電源：單相220V或380V

10.頻率調節范圍：20Hz～300Hz

11.系統測量精度：1.5%

12.裝置具有過壓、過流、零位啟動等保護功能

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置操作手冊

(三)設備遵循標準

《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》 GB50150-2006

《高壓諧振試驗裝置》 DL/T 849.6—2004

《電抗器》 GB10229.88

《電力設備預防性試驗規程》 DL/T596-1996

《耦合電容器和電容分壓器》 IEC358(1990)

(四)設備主要配置及技術參數說明：

1.變頻電源1臺：

額定功率：3kVA;

輸入電壓：單相220V或380V±10% 45～65Hz

輸出電壓：0～400V可調

輸出電壓頻率：30～300Hz

0.1Hz步進可調

頻率不穩定度≤0.02%

輸出電流：0～7.5A

2. 高壓諧振電抗器(共3臺)：25kV/1A

額定工作電壓：25kV

額定工作電流：1A

額定電感量：100H

連續工作時間：15min

溫 升：小于60度

工作頻率：30~300Hz

3. 激勵變一臺：

額定容量：3kVA

輸入電壓：200V/400V

輸出電壓：1kV/3kV,1kV用于10kV電纜以下耐壓試驗;3kV用于10kV變電站系統耐壓試驗;

4. 電容分壓器一臺：50kV純電容式

自身電容量：2000pF

工作頻率：30～300Hz

不確定度：1.5%

額定電壓: 50kV/2000pF

5.測試線及附件壹套：

1) 內部連接線 1套

2) 使用說明書 1份

3) 試驗報告 1份

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置操作手冊

第三章 75kVA/25kV×3/1A變頻串聯諧振試驗成套裝置設備應用

(一)交聯乙烯電纜的交流耐壓

1、10kV電纜 300mm2 長度不大于1.5km，試驗電壓為21.75kV，試驗頻率為30Hz～300Hz

(1)電纜長度： 1.5km 截面積： 300mm2 對應的電容量范圍為0.555μF,*高耐壓試驗值21.75kV

(2)諧振頻率：1/6.28×√33.3×0.555×10-6=37Hz

37Hz下*大被試電容量時的試驗電流：37×6.28×0.555×10-6×21.75×103=2.84A。

(3)選擇設備：3kVA變頻電源; 25kV/1A電抗器三臺并聯; 3kVA(1.2kV/2.4A)激勵變; 50kV分壓器;變頻串聯諧振耐壓試驗裝置操作手冊

3、電纜耐壓時電抗器選用說明

(1)上述配置是按照*長電纜計算出的配置方案;

(2)對短電纜試驗時，為了達到諧振，一般將三節電抗器串聯(三節電抗器串聯時，與50kV分壓器的電容量可以自身諧振);

第四章 變頻電源詳細使用介紹

4.1.設備基本說明

4.1.1.電源：

將單相220V或三相380V直接與變頻電源的“輸入”連接，當電源為220V時，接輸入A，C兩相，當電源為380V時接A，B，C三相。

4.1.2.操作面板說明

電源開關：負責計算機部分的電源供給或斷開。

復位：負載失諧、變頻源過熱以及其它保護動作后的故障復位。

停止：發生緊急情況的應急中斷按鍵。

分壓器信號：用于接入分壓器低壓臂，*大電壓100V，輸入阻抗 100M。

接地：用于系統安全接地。

液晶顯示器：用于系統各參數、波形、菜單等的顯示。

USB：用于上傳試驗數據。

輸入：當電源為220V時，接輸入A，C兩相，當電源為380V時接A，B，C三相。

輸出：變頻電源輸出至激勵變壓器輸入。

4.1.3.接通電源

操作箱在上電后合上“電源開關”， 液晶點亮顯示。

注意：儀器兩側開孔處的風扇在運行則表示表示儀器內部功率器件正常工作。否則表示儀器內部過熱或上次試驗時沒有復位。此時應該切斷電源，將儀器置于通風處靜置1小時左右，待內部適當降低溫度后再啟動電源。

當風扇經常性的不啟動時，建議立即與廠家聯系。

當設備出現不可恢復性故障時，請不要自行拆卸儀器。

4.2.0. 觸摸屏顯示器：

調頻電源的控制屏幕為全觸摸屏，你只需要在屏幕上要操作的位置輕輕點擊，即可以進行操作。

4.2.1.開機后，液晶的顯示界面如圖2所示。

圖2 變頻串聯諧振耐壓試驗裝置操作手冊

自動試驗：自動試驗模式;

手動試驗：全手動試驗模式和半自動試驗模式;

參數設置：各種試驗參數的設置;

文件管理：查看和輸出試驗記錄;

參數計算：電感，電容，頻率之間的換算，已知兩個量，可求出第三個 量;

4.2.2.試驗參數設置：在每次試驗前必須正確設置當次試驗是的各種參數!

點擊“參數配置”后，液晶的顯示界面如圖3所示。

起始頻率：自動調諧時的開始頻率，下限頻率*高為20Hz，上限頻率*低為200Hz。

終止頻率：自動調諧時的結止頻率，下限頻率*高為200Hz，上限頻率*低為300Hz，設置"起始頻率"不可高于"終止頻率"。當苐一次試驗時建議采用30Hz～300Hz進行掃描。當已經知道大概頻率范圍時，可以選定在適當的頻率段掃描，以減少試驗時間。

起始電壓：設置調諧時輸出電壓的初此值。

1. 對Q值較低的試品如發電機、電動機、架空母線，初此值設定為30～40V;

2. 對Q值較高的試品如電力電纜、變壓器、GIS等，初此值設定為20V。

階段試驗電壓，試驗時間：設置耐壓試驗電壓的*高值和耐壓時間。

1."階段試驗電壓",如沒有分段耐壓試驗,只設置苐一階段試驗電壓和苐一階段試驗時間,其它階段試驗電壓及時間均設0;

2.如需要分段設置時，分別點擊相應的試驗電壓、試驗時間欄即可完成設置;

激勵變變比：試驗時選擇激勵變抽頭電壓與原邊電壓的比值。例如：4kVA/1.5kV/3kV/0.4kV激勵變壓器，當試驗時選擇激勵變抽頭為3kV，這時激勵變比為3/4=7.5 變頻串聯諧振耐壓試驗裝置操作手冊

分壓器變比：電容分壓器的分壓比。當分壓器分壓比為1000：1時，就輸入1000;當分壓器分壓比為2000：1時，就輸入2000。當分壓器分壓比是多少時，就輸入多少。注意：如不是配套電容分壓器時，電容分壓器二次電壓不能大于100V，超過100V顯示不出電壓。

自動調諧頻率步進：自動試驗時，自動掃頻時的頻率步進。自動試驗時，一定要設置頻率步進，否則自動試驗時不掃頻。頻率步進可設置為2Hz以下，設置高了，找到的諧振點不是*佳諧振點，試驗電壓有可能升不上去。

電路電感，電路電容：當知道回路中電感，電容時，可設置此項，如不知道也可不設置，設置其中任意一項時，文檔管理中記錄數據可顯示出另外一項的值，如不設置，就不顯示此兩項。

閃絡保護：擊穿時的保護電壓。該值越設小，擊穿保護越靈敏，有時可能誤動作。一般情況下，當設備*高電壓小于150kV時，設置為3kV;當設備*高電壓小于150~300kV時，設置為5kV;當設備*高電壓小于300~500kV時，設置為8kV;當設備*高電壓小于500~800kV時，設置為12kV;此值為理論值，可根據現場需要自行設置。

過壓保護電壓：設置試驗電壓的極限值，電壓超過時自動終止試驗，保護試驗設備和被試品。一般設置比試驗電壓高10%。

過流保護系數：設置變頻電源輸出電流的*高值，一般設置為100%。

短時間也可設置150%，主要是用于保護變頻電源功率器件燒壞。

設置幫助：設置時一些提示幫助。

返回菜單：返回到主菜單，圖2。

選擇模式：當設置完試驗參數時，不需返回到主菜單選擇自動試驗和手動試驗，點擊“選

對于廠來說：也使得人機交換界面更為人性化。終止頻率：自動調諧時的結止頻率，下限頻率高為200Hz，上限頻率低為300Hz，設置"起始頻率"不可高于"終止頻率"。當苐一次試驗時建議采用30Hz～300Hz進行掃描。當已經知道大概頻率范圍時，可以選定在適當的頻率段掃描，以減少試驗時間。起始電壓：設置調諧時輸出電壓的初此值。對Q值較低的試品如發電機、電動機、架空母線，對Q值較高的試品如電力電纜、變壓器、GIS等，初此值設定為20V。階段試驗電壓，試驗設置耐壓試驗電壓的高值和耐壓時間。如需要分段設置時，激勵變變比：試驗時選擇激勵變電壓與原邊電壓的比值。例如：4kVA/5kV/3kV/0.4kV激勵變壓器，當試驗時選擇激勵變為3kV

廠 不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時，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落電壓前斷開電源，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，不會出現任何恢復過電壓。變頻串聯諧振試驗裝置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。操作人員應不少于2人。變頻串聯諧振試驗裝置使用時應嚴格遵守本單位有關高壓試驗的安全作業規程。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。變頻串聯諧振試驗裝置各聯接線不能接錯，特別是接地線不能接錯。否則可導致試驗裝置損壞。變頻串聯諧振試驗裝置使用時，輸出的是高電壓或超高電壓，必須可靠接地，注意操作安全。

廠在1990年代采用了新技術，新材料和新設備。具有輸出功率大，體積小，重量輕的特點。具有0.75倍的可靠過電壓，過電流和零位閉合保護功能。電壓鎖存功能配有時間繼電器，可在測試中設置定時。廠易于攜帶，易于操作，安全可靠，特別適合于電力領域的現場測試。廠是電氣調試領域中各個行業的必要設備，并且用于發電廠。變電站，電器制造廠，科學研究，實驗室等，是短期或間歇性工作系統。具有體積小，重量輕，性能好，維修方便的特點。在拆箱和收貨時，請檢查主電路端子是否松動以及調節器電刷是否接觸良好。長時間不使用時，使用500V兆歐表檢查主電路對地的絕緣電阻，然后再使用。電阻應小于0.5兆歐。高電流廠的輸入電壓符合銘牌上顯示的電壓值(∽220V。

廠不允許正在試驗時突然切斷系統電源，每次試驗時要退出正在試驗狀態，才可以切斷電源。主機發生故障后，不要自行拆開機箱維修，否則后果自負。不要在高溫、高濕、易燃、易爆和強磁場環境中存放、使用儀器。維護和保養請使用濕布和中性的清潔劑清潔儀器外殼，不要使用研磨劑和溶劑。在做試驗前，應先檢查儀器是否完好無損，各連接導線是否完好，確保電源輸出，信號采樣線纜穩妥連接，導通無阻。試驗前要確保接線準確無誤，尤其是地線回路，一定要安全接地。試驗時，對試驗現場要劃安全區域，并置專人看守，杜絕閑雜人等靠近。

具有歸零檢測功能，可以在確定歸零后進行測試，安全可靠。高電流廠超過設定的輸出電流上限，電動機自動返回零，并發出聲音和視覺。完善的軟硬件抗干擾設計，多種抗干擾手段，適應惡劣的電磁環境。自動錯斷，易于發現和解決問題。可選的遠程通訊，門聯鎖警告燈，廠類型包括發電機，高壓發電機，高壓發電機，便攜式高壓發電機，中頻高壓發電機，高頻高壓發電機。交流電和廠。廠采用高頻倍壓電路，采用PWM高頻脈寬調制技術，閉環調節，并采用大電壓反饋，大大提高了電壓穩定性。請使用性能優良的大功率IGBT器件及其驅動技術，并根據電磁兼容性理論采取特殊的屏蔽，隔離和接地措施。廠由高質量，便攜式制成，可以承受額定電壓放電而不會損壞。