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中試控股技術研究院魯工為您講解：35KV高壓電纜耐壓試驗電壓裝置（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。一、變頻電源一臺：

額定功率：55kW；

輸入電壓：三相 380V或單相220V±5%  50Hz

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：0～137.5A

二、高壓電抗器一套（共12臺）

額定工作電壓：105kV

額定工作電流：2.5A

額定電感量： 50H

連續工作時間：60min

溫    升：小于65k

工作頻率：30~300Hz

三、激勵變壓器（一臺）

額定容量：55kVA

輸入電壓：400V

輸出電壓：15/30kV

輸出電流：3.7/1.83A

四、電容分壓器（一套）

自身電容量：500pF

額定電壓：500kV

工作頻率：30～300Hz

不確定度：1.5%

額定電壓: 500kV/500pF

五、測試線及附件壹套

       變頻串聯諧振耐壓試驗裝置由于體積小、重量輕、測試過程安全可靠，同時工作模式可以為手動和全自動兩種，操作相對來說比較簡單，從面世以來一直深受廣大電力工作者的喜愛，是電力測試行業不可多得的一款儀器。變頻串聯諧振裝置如何進行手動試驗呢？變頻串聯諧振試驗裝置的試驗方式只有有兩種，分為手動試驗和自動試驗，在之前已經給大家詳細介紹了自動試驗的方法，詳見變頻串聯諧振裝置如何進行自動試驗，在本文就主要以變頻串聯諧振裝置為例，中試控股電力來給家介紹串聯諧振裝置如何進行手動試驗。

        一、試驗參數配置

        在每次試驗前必須正確設置當次試驗的各種參數！點擊“參數配置”后，顯示界面如圖所示。

    起始頻率：選擇自動調諧時的啟動頻率，下限頻率最高為20Hz，上限頻率最低為200Hz。

        終止頻率：選擇自動調諧時的結尾頻率，下限頻率最高為100Hz，上限頻率最低為300Hz。

        1．設置"起始頻率"不可高于"終止頻率"。

        2.當第一次試驗時建議采用30Hz～300Hz進行掃描。

        3.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：設置調諧時輸入電壓的初此值。

        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50～70V；

        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30～50V。

        第一階段試驗電壓：設置試驗電壓的第一階段值。

        第一階段試驗時間：設置第一階段試驗電壓的耐壓時間。

        第二階段試驗電壓：設置試驗電壓的第二階段值。

        第二階段試驗時間：設置第二階段試驗電壓的耐壓時間。

        第三階段試驗電壓：設置試驗電壓的第三階段值。

        第三階段試驗時間：設置第三階段試驗電壓的耐壓時間。

        我們的電壓跟蹤系統具備自動校核較大電壓波動的功能，但電網電壓的波動幅度較小，由此而引起的高壓電壓的波動也在儀器的捕捉范圍內，因此，我們強烈建議你在設置試驗電壓時，將“試驗電壓”的數值設定為比要施加的試驗電壓低2％Ue。

         如果沒有階段性耐壓試驗時，只需設置一個階段試驗電壓值和相應的試驗時間，其它階段試驗電壓和試驗時間設為0。

        分壓器變比：電容分壓器的變比值，分壓器四串聯變比為6000，“分壓器變比”設置為6000（一般出廠已設置好）；分壓器單節變比為1500，如果使用單節“分壓器變比”設置為1500；分壓器兩串聯變比為3000,如果使用兩節“分壓器變比”設置為3000；

        過壓保護：設置試驗電壓的極限值，電壓超過時自動終止試驗，一般比試驗電壓高10%。

        過流保護：設置低壓輸出電流的最高值。在不知道實際試驗電流的情況下，一般將其設置成裝置額定電流。

        閃絡保護：設置擊穿電壓的誤差值,且當閃絡后液晶顯示屏須重新啟動

        ENT：確認鍵。

        1～0：數字鍵：選擇需要設置的數值。

        ESC：返回鍵。

        幫助：提供設置“試驗參數”時的注意事項。

        點擊“幫助”后，顯示界面如圖所示

        二、開始手動試驗

        當“試驗參數”設置完時，點擊“手動試驗”，進入“手動試驗”界面，顯示界面如圖所示。

        點擊“開始試驗”，如想自動找諧振點，點擊“調諧”，系統自動尋找諧振點，藍線代表電壓曲線，顯示界面如圖所示。

        如不想自動找諧振點，先點擊“升電壓”，將“U低壓”升到50V，再點擊“升頻率”來找諧振點，找到諧振點后，點擊“升電壓”， 顯示界面如圖所示。

        當U諧振電壓升到設置時的耐壓值，點擊“耐壓計時”，系統開始計時。顯示界面如圖所示。

        當“耐壓時間”到時，點擊“降壓停機”，系統自動降壓，顯示界面如圖所示。

       當U諧振電壓降壓0時，試驗完成，如想查詢試驗記錄，請在降壓前點擊保存數據，降壓后點擊“文件管理”； 顯示界面如圖所示。

        選擇“記錄序號”，導出并打開文件，查詢資料，如圖

        如在試驗過程中遇到緊急情況時，點擊“緊急停機”，“緊急停機”后，點擊“故障復位”，在手動升壓和手動調頻時，可根據試驗情況選擇電壓步進調節和頻率步進調節。

參數計算：計算電感，電容，頻率的參數，點擊“參數計算”，顯示界面如圖所示。

        三、試驗數據備份

        插入U盤，點擊“備份”即可以把當頁試驗記錄輸入到U盤，測試結束。

        不同的廠家生產的串聯諧振裝置具體試驗方法會稍微有所不同，電力工作者在實際的工作中，應當首先熟讀產品說明書后，在專業的技術人員指導下進行試驗，只有這樣才能達到應有的精度。 串聯諧振試驗裝置如何進行參數設置呢？串聯諧振試驗裝置主要用來進行高壓電器設備的交流耐壓試驗，用來檢驗設備的耐壓屬性，因此在進行試驗之前就需要根據被試品的不同，來進行相應的參數設置，只有根據實際情況設置好了正確的參數，才能達到儀器應有的測試精度和效果，反之如果參數設置不合理，則不僅不能達到滿意的測試結果，而且還有可能對設備造成損壞，因此本文以串聯諧振試驗裝置為例，來給大家簡單介紹串聯諧振試驗裝置如何進行參數設置。

        儀器開機后，點擊“參數配置”后，顯示界面如圖所示：

        起始頻率：選擇自動調諧時的啟動頻率，下限頻率最高為20Hz，上限頻率最低為200Hz。

        終止頻率：選擇自動調諧時的結尾頻率，下限頻率最高為100Hz，上限頻率最低為300Hz。

        設置"起始頻率"不可高于"終止頻率"。

        當第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：設置調諧時輸入電壓的初此值。

        對Q值較低的試品如發電機、電動機、架空母線，初此值設定為50～70V；

        對Q值較高的試品如電力電纜、變壓器、GIS等，初此值設定為30～50V。

        第一階段試驗電壓：設置試驗電壓的第一階段值。

        第一階段試驗時間：設置第一階段試驗電壓的耐壓時間。

        第二階段試驗電壓：設置試驗電壓的第二階段值。

        第二階段試驗時間：設置第二階段試驗電壓的耐壓時間。

        第三階段試驗電壓：設置試驗電壓的第三階段值。

        第三階段試驗時間：設置第三階段試驗電壓的耐壓時間。

        我們的電壓跟蹤系統具備自動校核較大電壓波動的功能，但電網電壓的波動幅度較小，由此而引起的高壓電壓的波動也在儀器的捕捉范圍內，因此，我們強烈建議你在設置試驗電壓時，將“試驗電壓”的數值設定為比要施加的試驗電壓低2％Ue。如果沒有階段性耐壓試驗時，只需設置一個階段試驗電壓值和相應的試驗時間，其它階段試驗電壓和試驗時間設為0。

        分壓器變比：分壓器單節變比為3000：1，“分壓器變比”設置為3000；（一般出廠已設置好）

        過壓保護：設置試驗電壓的極限值，電壓超過時自動終止試驗，一般比試驗電壓高10%。

        過流保護：設置低壓輸出電流的最高值。在不知道實際試驗電流的情況下，一般將其設置成裝置額定電流。

        閃絡保護：設置擊穿電壓的誤差值,且當閃絡后液晶顯示屏須重新啟動

        ENT：確認鍵。