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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：110kV電纜耐壓試驗標準裝置（電科院推薦）

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯(lián)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(lián)諧振耐壓試驗裝置：ZSBP系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調(diào)節(jié)電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)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(shè)備重量輕體積小在國內(nèi)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(shè)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(nèi)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(shè)備有較大的安全裕度，因此交流耐壓試驗是電力設(shè)備安全運行的一種重要手段。一般變頻串聯(lián)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(guān)鍵的問題就是正確選擇試驗電壓的數(shù)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(lián)諧振成套試驗裝置系統(tǒng)配置及具體參數(shù)
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(shè)計,控制電源本體具備調(diào)頻、調(diào)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(diào)。
e) 輸出電壓不穩(wěn)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(diào)節(jié)范圍:  30～300Hz
頻率調(diào)節(jié)分辨率: 0.001 Hz
i) 連續(xù)運行時間: 大于1小時
j) 噪聲水平:≤ 60dB

在通過串聯(lián)諧振試驗找到諧振點并升壓到試驗電壓時，如果出現(xiàn)試品耐壓不合格或者現(xiàn)場環(huán)境沒發(fā)生大的變化等現(xiàn)象，試驗是不會產(chǎn)生過電壓保護或者其他故障。但是由于電網(wǎng)電壓不是恒定的，電源輸入電壓是波動的，那么高壓輸出也是具有一定的波動性，此種情況可能會造成電壓波峰出現(xiàn)過電壓保護。如果出現(xiàn)電源電壓波動，可以調(diào)整儀器的過電壓保護，提高過電壓保護設(shè)置，我們一般要求過電壓保護設(shè)置到電壓保護的1.1倍，此時設(shè)置到1.2倍基本沒有問題。 
以上為較簡單的問題，但是由于電壓波動造成的過電壓在設(shè)置好過電壓保護的情況下是很難出現(xiàn)的。一般變頻串聯(lián)諧振試驗裝置的過電壓都會出現(xiàn)在儀器的掃頻階段，也就是找到諧振點的過程中。使用過的人員都知道，變頻串聯(lián)諧振試驗裝置找諧振點的過程中，其電壓與頻率的呈現(xiàn)拋物線一樣。系統(tǒng)默認找到高電壓，也就是拋物線的頂點作為諧振點。由于諧振原理中理論可以將低壓電壓諧振到80倍（由于品質(zhì)因數(shù)等關(guān)系一般不超過30倍），變頻串聯(lián)諧振試驗裝置掃頻時需要的電壓一般為20-50V，通過激勵變后的電壓一般為幾百伏。通過以上原理我們發(fā)現(xiàn)，如果我們需要的試品試驗電壓小于系統(tǒng)諧振時諧振點時的電壓，系統(tǒng)可能在自動尋找諧振點時就出現(xiàn)過電壓保護，此時整個變頻串聯(lián)諧振試驗裝置是無法及時耐壓，試驗也是無法完成的。 

檢驗

1、變頻電源

1）絕緣電阻測試

2）耐壓試驗：2000V，1分鐘

3）負載試驗：在滿負荷下，各器件的溫升不大于45K 。

2、勵磁變壓器

1）直流電阻測量

  2）變比測量

  3）空載電流及空載損耗

  4）短路阻抗和負載損耗

  5）絕緣電阻測試

  6）溫升試驗：額定容量下運行60min,溫升不大于65K

 3、電抗器試驗

1）直流電阻測量

2）電感量測量

3）交流耐壓試驗

溫升試驗：額定容量下運行60min,溫升不大于65K

4、中試控股成套裝置試驗

（1）耐壓試驗：1.1額定電壓下，耐壓1min；

（2）短路試驗：電壓為0.5U，0.8U，1.0U的條件下，將高壓輸出突發(fā)短路3次，保護裝置可靠動作，各單元完好。

（3）噪音小于60dB；

結(jié)構(gòu)： 采用干式結(jié)構(gòu),絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規(guī)范要求；高﹑低壓繞組間和鐵芯設(shè)靜電屏蔽,既作為勵磁變,又是隔離變；內(nèi)置過電壓保護,防止擊穿反擊。

采用了調(diào)節(jié)電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)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(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數(shù)字式波形發(fā)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(diào)制方式，確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)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(wěn)定和安全。

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(zhì)、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(xù)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(xù)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(fā)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(fā)出的聲音是否為連續(xù)、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(jù)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(zhì)。

（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(shù)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)繞組是否損壞的最有效手段。

（4）進行繞組的介質(zhì)損耗和電容量測量，當變壓器發(fā)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(fā)生變化，其電容量也將隨之變化，雖然DL/T5961996《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》從絕緣的角度對介質(zhì)損耗值做了規(guī)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(fā)生繞組變形時，被測電容值與歷史數(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn)頻響特性曲線的相關(guān)系數(shù)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(tǒng)方法，該試驗方法相對簡單，對試驗設(shè)備要求低，有出廠和歷次試驗數(shù)據(jù)相比較，現(xiàn)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(jīng)受出口短路電流沖擊，當出現(xiàn)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(shù)據(jù)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(jīng)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(fā)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(jīng)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(zhí)行DL/T5961996《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》的相關(guān)標準，發(fā)現(xiàn)試驗結(jié)果異常要引起注意。串聯(lián)諧振與高壓發(fā)生器的不同之處

串聯(lián)諧振（變頻串聯(lián)諧振）是耐壓試驗中的一種，它主要針對 10kV-220kV、變電站及線路等所有電氣主設(shè)備的交流耐壓試驗。

同樣是耐壓試驗設(shè)備的高壓發(fā)生器，它們兩者有什么區(qū)別嗎？

串聯(lián)諧振試驗裝置運用串聯(lián)諧振原理, 通過調(diào)節(jié)變頻控制器的輸出頻率,使得回路中的電抗器電感L和試品電容C發(fā)生串聯(lián)諧振,諧振電壓即為試品上所加電壓。

而直流高壓發(fā)生器和超低頻高壓發(fā)生器與串聯(lián)諧振不同的是超低頻高壓發(fā)生器只能應用于10kV和35kV的電纜，串聯(lián)諧振耐壓裝置可使用10-220kV等規(guī)格,主變,發(fā)電機, CVT,開關(guān)等。直流高壓發(fā)生器施加的“直流耐壓”;串聯(lián)諧振施加的“交流耐壓’。

變頻串聯(lián)諧振試驗裝置適用于各種大型電力變壓器、電力電纜、汽輪及水輪發(fā)馬達及其它容性設(shè)備的交流耐壓試驗都必須嚴格按試驗規(guī)程定期進行。在工頻條件下，由于被試品電容量較大，或者進行試驗工作電壓技術(shù)要求具有較高，變頻串聯(lián)諧振試驗檢測裝置對試驗裝置的電源容量以及相應的也有能力較高的要求，傳統(tǒng)的工頻耐壓裝置設(shè)計往往單件體積大，重量重，不便于施工現(xiàn)場搬運，而且不便于學生任意產(chǎn)品組合，靈活性較差。好的方法是使用壓力測試裝置的測試串聯(lián)諧振頻率。

變頻串聯(lián)諧振試驗裝置是利用調(diào)諧電感與負荷電容使之產(chǎn)生工頻串聯(lián)諧振，以獲得工頻試驗電壓的串聯(lián)諧振試驗裝置。變頻串聯(lián)諧振試驗裝置由隔離變壓(氣壓變量)器、調(diào)頻調(diào)壓電源、激勵變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構(gòu)成一個串聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)連接管理方式;分壓器并聯(lián)在被試品上，用于進行測量被試品上的諧振工作電壓，并作過壓保護環(huán)境信號;調(diào)頻功率數(shù)據(jù)輸出經(jīng)激勵變壓器耦合給串聯(lián)諧振回路，提供信息串聯(lián)諧振的激勵理論功率。

變頻串聯(lián)諧振試驗裝置具有超強的過載能力：

變頻串聯(lián)諧振試驗裝置成套設(shè)備出廠前均按照技術(shù)規(guī)范書做額定電壓的1.2倍耐壓試驗，保證變頻串聯(lián)諧振試驗裝置滿足客戶各種不同要求的現(xiàn)場需要。

變頻串聯(lián)諧振試驗裝置自動調(diào)頻功能強大：

當系統(tǒng)為自動調(diào)頻時，從30Hz到300Hz，顯示掃頻曲線，變頻(變頻)系列諧振測試裝置用戶可以直觀地看到系統(tǒng)調(diào)諧過程.. 掃頻完成后，系統(tǒng)根據(jù)掃頻最初發(fā)現(xiàn)的諧振頻率點，在其±5范圍內(nèi)進行0.01Hz分辨率的頻率(頻率)精掃.. 最后*鎖定諧振頻率點。

變頻串聯(lián)諧振試驗裝置支持多種試驗模式 ：

系統(tǒng)支持“自動調(diào)諧+手動調(diào)壓”，“自動調(diào)諧+自動調(diào)壓”，“手動調(diào)諧+手動調(diào)壓”等試驗模式，推薦使用“自動調(diào)諧+手動調(diào)壓”模式，變頻串聯(lián)諧振試驗裝置既能快速找到諧振點，又能通過手動調(diào)壓控制試驗過程，安全性更高。