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中試控股技術研究院魯工為您講解：35kV高壓電纜交流耐壓試驗裝置（電科院推薦）

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯諧振成套試驗裝置

10kV/300mm2的電纜，長度1km，電容量≤0.378uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓22kV。
35kV/300mm2的電纜，長度0.5km，電容量≤0.01uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。

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：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。

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯諧振成套試驗裝置系統配置及具體參數
1、變頻控制電源6KW                1臺
a) 變頻控制電源采用高壓耐壓試驗專用變頻電源,采用一體化設計,控制電源本體具備調頻、調壓、控制、保護等功能。
b) 額定輸出容量:  6KW
c) 工作電源:      交流220V、50Hz 。
d) 輸出電壓:      0～250V可調。
e) 輸出電壓不穩定度≤0.05%
f) 最大輸出電流:  24A
g) 輸出波形:正弦波,      波形畸變率:≤0.5%
h) 頻率調節范圍:  30～300Hz
頻率調節分辨率: 0.001 Hz
i) 連續運行時間: 大于1小時
j) 噪聲水平:≤ 60dB

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯諧振成套試驗裝置串聯諧振試驗中控制逆變器的方法有調幅控制和脈沖調頻控制兩種。脈沖頻率調制方法實現起來比較簡單，可以在下面兩種情況下使用。 
1 )如果負載對工作頻率范圍沒有嚴格限制,這時頻率必須跟蹤,但相位差可以存在而不處于諧振工作狀態。 
2 )如果負載的Q值較高,或者功率調節范圍不是很大,則較小的頻率偏差就可以達到調功的要求。 
脈沖頻率調制方法的主要缺點是工作頻率在功率調節過程中不斷變化,導致集膚深度也隨之而改變,在某些應用場合如表面淬火等，集膚深度的變化對熱處理效果會產生較大的影響,這在要求嚴格的應用場合中是不允許的。 
變頻串聯諧振試驗裝置是用于鑒定電氣設備絕緣強度，它對于判斷電氣設備能否投入運行具有決定性的意義，也是用來保證設備絕緣水平,避免發生絕緣事故的重要手段。因為變頻串聯諧振試驗裝置能充分反映電氣設備在交流電壓下運行的實際情況，能真實有效的發現絕緣缺陷。 
變頻串聯諧振采用的是諧振原理，在系統回路中產生一定頻率的電壓與回路中的電容，電抗產生諧振，其電容（試品）兩端產生諧振電壓后，再進行升壓，使電容兩端的電壓達到試驗電壓。 
通過以上原理和現場的實際試驗情況，一般變頻串聯諧振試驗裝置試驗中的過電壓發生于兩種情況下，一種是在儀器尋找諧振點，產生諧振電壓的過程中；一種是在升壓到達試驗電壓的情況下。 

1、電源電壓：   220V±10%、50Hz；

2、額定容量：  54KVA；

3、輸出電壓：    54KV，

4、輸出電流：   1A，2A，

5、輸出電壓波形:  正弦波；

6、輸出電壓波形畸變率: ≤0.5% ；

7、允許連續工作時間：額定輸出電流下持續運行時間為60分鐘；

8、輸出頻率范圍:     30～300Hz ；

9、品質因數:         ≥30

10、系統噪聲:       ≤60db

11、系統測量精度:    1.0級

12、頻率分辨率:      0.01Hz

13、頻率不穩定度:    ≤0.05% 

14、環境溫度：       -25℃～ +55℃ 

相對濕度:       ≤90%

海拔高度:       ≤2000m

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。

一般應考慮以下幾個因素： 
1、在被試品上可能產生過電壓的數值、持續時間及其次數。如被試品遭受較高過電壓的可能性極小，則可不必采用過高的試驗電壓；如被試品（如直接與架空線連接的發電機）可能遭受到較高的過電壓時，則應適當提高試驗電壓的數值。 
2、電氣設備設計時采用的絕緣水平。
3、設備絕緣的狀況。設備在運行中由于各種條件的影響，使絕緣逐步劣化，絕緣性能下降，故在確定試驗電壓時，應考慮到絕緣損傷的程度和運行年限。例如，運行中設備的試驗電壓應為出廠時的75%~90%。

中試控股電力講解變壓器一旦承受近距離出口短路，不管是否引起跳閘，都要針對短路故障性質、短路電流大小，短路點距出口距離遠近，繼電保護及自動裝置動作情況、油色譜分析等進行綜合分析，判斷繞組是否變形、絕緣是否損壞，以確定變壓器能否繼續運行。對跳閘的變壓器還要測量其繞組直流電阻、繞組變形、空載損耗，以判定損壞程度，確定是否可以繼續運行，制定修復方案，通常采用的判斷方法有:

（1）變壓器外觀檢查，如外殼有無明顯凹凸箱體焊縫是否滲漏油，檢查壓力釋放裝置動作情況，氣體繼電器是否動作或發出信號、是否集有可燃性氣體。對仍在運行的變壓器要注意辨別發出的聲音是否為連續、均勻，輕微的“嗡嗡”聲，若聲音不均勻或有特殊聲音，則需要進一步處理。

（2）對變壓器油樣進行油氣相色譜分析，通過對油中溶解氣體成分及含量的分析，根據不同的成分（如局部放電時會有乙炔、氫氣，較高溫度過熱時總會有乙烯）及含量可判斷變壓器存在的潛伏性故障及性質。

（3）進行全面電氣試驗，排除繞組絕緣損壞的可能變壓器繞組的直流電阻三相數值基本平衡，測量直流電阻可以方便有效地考核繞組縱絕緣和回路的連接情況，能發現出口短路引起的匝（餅）間短路、繞組斷股等故障，可判斷變壓器是否遭受了嚴重的沖擊破壞，因此直流電阻測量是發現繞組是否損壞的最有效手段。

（4）進行繞組的介質損耗和電容量測量，當變壓器發生局部機械變形時，其繞組間以及對鐵芯和外殼的相對位置會發生變化，其電容量也將隨之變化，雖然DL/T5961996《電力設備預防性試驗規程》從絕緣的角度對介質損耗值做了規定，但嚴重的繞組變形會引起電容量的明顯變化，所以，在檢查承受短路沖擊后的變壓器是否發生繞組變形時，被測電容值與歷史數據比較也非常重要，當變化值超過10％時需要引起注意。

（5）進行變壓器繞組變形試驗測量，以判定電力變壓器繞組是否變形。若試驗時發現頻響特性曲線的相關系數小于0.6，應立即退出運行。

（6）低電壓短路阻抗試驗:短路阻抗法是判斷變壓器繞組變形的傳統方法，該試驗方法相對簡單，對試驗設備要求低，有出廠和歷次試驗數據相比較，現場實施非常簡便，但其靈敏度低于頻率響應法，適用于變形比較嚴重的繞組。當繞組的三相短路阻抗值差超過3％時，應引起注意。

（7）空載損耗和空載電流試驗:變壓器經受出口短路電流沖擊，當出現線圈匝間短路或涉及鐵芯絕緣時，會引起變壓器的勵磁電流增加和空載損耗增大，與歷次試驗數據比較，空載損耗增加10％時就應引起注意

（8）繼電保護及自動裝置的動作情況檢查:變壓器經受出口短路電流沖擊而跳閘，一般是通過差動保護、過電流保護和氣體保護發出動作指令，要注意記錄故障電流的大小、故障切除時間，檢查保護裝置的動作行為是否符合整定值要求。

（9）變壓器經出口短路后，可進行試驗項目通常有絕緣電阻測量、變壓比試驗、油或紙絕緣材料的分析化驗等，所有試驗項目應嚴格執行DL/T5961996《電力設備預防性試驗規程》的相關標準，發現試驗結果異常要引起注意。該設備主要用于以下幾個方面：

1、6kV-500kV高壓跨鏈網電纜交流壓力性能測試

2.6kV-500kV變壓器頻率壓力測試

3. gis 和 sf6開關的交流耐壓試驗

4.發電機交流壓力試驗

5.母線、套管、變壓器等其他國家電力系統高壓技術設備的交流耐壓試驗。

整個裝置由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和分壓器組成。

串聯諧振耐壓試驗裝置操作系統中應注意什么

1.應由高壓試驗專業技術人員可以使用。

2、經營者不得少于2名。使用變頻串聯諧振試驗裝置應嚴格遵守機組高壓試驗的安全操作規程。

3、為了保證測試的安全性和正確性，測試工廠的控股公司不僅要熟悉產品規格，還要嚴格按照國家相關標準和程序進行測試。

4、接線方式不能出錯，尤其是接地線不能出錯。不這樣做可能會影響導致出現損壞的測試分析儀器

5.使用時輸出為高壓或超高壓，必須可靠接地，注意操作安全。

6、當開機和回零仍然不能升高時，請長時間按復位按鈕（大約10秒） ，并使控制箱面板指示燈正常，即除高壓外沒有其他紅燈

7、當電壓大于10V，且未調諧時，系統會自動脫調，以防止對高壓損傷測試產品的共振，甚至對人體造成傷害。

變頻串聯諧振耐壓試驗檢測裝置 注意安全事項:

1.中試手持測試設備應由高壓測試專業人員使用。使用前，應仔細閱讀操作說明，并進行反復操作培訓。

2、操作管理人員應不少于2人。使用時應嚴格要求遵守本單位有關高壓試驗的安全生產作業設計規程。

3、為確保測試的安全性和正確性，除熟悉本產品手冊外，測試操作必須嚴格按照國家相關標準和規定進行。

4、每個連接線不能連接錯誤，尤其是地面導線不能連接錯誤。如果不這樣做，可能會對測試單元造成損壞

5、變頻串聯諧振耐壓試驗檢測裝置使用時，輸出的是高電壓或超高工作電壓，必須進行可靠接地，注意自己操作系統安全。

6.當開機歸零后電壓無法升壓時，請長按復位按鈕（約10秒），使控制箱面板上的指示燈正常，即除“高電壓”外沒有其他紅燈，然后開始正常運行。

圖7。當電壓大于10v 并且沒有被調整時，系統會自動失調以防止共振會產生高電壓損壞樣品，甚至對人體造成傷害。

2. 安排試驗接地線應注意的問題

由于被測電纜的電容較大，如果試驗過程中試樣擊穿或高壓引線對地放電，電纜的接地端、試驗接地線和控制箱外殼都可能發生瞬態過電壓。該設備已安裝在控制箱和主要部件中，并采取了多種瞬態過電壓保護措施，以確保設備的正常運行。此外，試驗接地線的布置應采取以下保護措施:

（1）試驗技術設備（諧振控制電抗器、分壓器、勵磁變壓器等）應盡量選擇靠近被試電纜頭，減少環境試驗通過接地線的長度，即減少以及接地線的電感量。

（2）試驗過程中，除了調諧和調壓的絕緣旋鈕外，操作人員不得觸摸控制箱的金屬外殼，否則當高壓側發生故障或放電時，可能會有輕微的刺痛。如果條件允許，建議操作人員在橡膠絕緣墊上工作。

（3） 測試變壓器有800V， 1000V、1500V三個終端，當系統要求的高壓小于15kV時，選擇800V終端，當系統要求的高壓大于15kV小于60kV時，當系統要求的高壓大于60kV時，選擇1500V終端。

（4）中試裝置控股公司采用專用一點接地試驗接地線組。要特別注意測試接地線應盡可能短，不要隨意延長接地線的長度。串聯諧振測試設備利用串聯諧振原理，利用勵磁變壓器激勵串聯諧振回路，并調節變頻控制器的輸出頻率，使回路電感L和樣品C串聯諧振，諧振電壓為施加在樣品上的電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛應用于電力、冶金、石油、化工等行業，適用于大容量、高電壓的電容樣品交接和預防性試驗。