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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（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(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，提高過電壓保護設置，我們一般要求過電壓保護設置到電壓保護的1.1倍，此時設置到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。

1.變頻控制源

控制主要功能及說明

過壓保護，失諧保護：本裝置有電子式過壓保護、失諧保護功能，避免試品不受過流和閃絡傷害，且動作靈敏。

過流保護：系統(tǒng)裝有電子式過流保護裝置，此裝置抗干擾能力強，并有動作迅速，避免試品不受到傷害，而且，它采用關斷功率管的方式來切斷輸出，不直接切斷電流，不會產(chǎn)生電弧。

自動尋找諧振點：在試驗時，可以設定變頻控制源自動/手動方式，自動方式，變頻控制源將自動的找到諧振點。

自動升降壓：在試驗時，可以設定變頻控制源自動/手動方式，自動方式，變頻控制源將根據(jù)操作員設定的試驗電壓和試驗時間自動的升壓，到時間后自動降壓并保存試驗數(shù)據(jù)顯示在顯示屏上，根據(jù)用戶的需要可以存入儀器的內(nèi)存中永久保存。數(shù)據(jù)存儲：根據(jù)用戶的需要可以將試驗數(shù)據(jù)存入儀器的內(nèi)存中永久保存。

數(shù)據(jù)打印：根據(jù)用戶的需要可以將試驗數(shù)據(jù)打印出來。

溫濕度顯示：儀器可以顯示試驗環(huán)境的溫度和濕度，以便用戶分析數(shù)據(jù)。

變頻控制源自身保護功能：過流、過壓、過熱、欠壓等保護。

波形顯示和分析：儀器具有波形顯示功能，能觀察高壓輸出的波形，并可以分析波形中的諧波成分。

2.激勵變壓器

容量要求：勵磁變壓器容量為10 kVA，輸出電壓為0～1000V/0～2500V,高壓電流為10A/4A。

結(jié)構(gòu)性能要求：激勵變壓器原、副邊線圈按10 kV隔離水平設計，原邊線圈與鐵心和鐵外殼處在同一電位上，副邊線圈對原邊線圈及地為高壓隔離。激勵變壓器的輸出端對地連接有壓敏電阻器或氧化鋅避雷器，激勵變壓器的結(jié)構(gòu)型式為環(huán)氧澆注式，有3倍以上的絕緣裕度，這樣可以有效地防止反擊過電壓和傳遞過電壓對試驗設備和人身的沖擊。

3.電抗器

電抗器設計單節(jié)為20kV/1.8A和容量20kV/0.8A兩種。其中20kV/1.8A的電抗器六只，20kV/0.8A的電抗器三只。采用20kV/1.8A的六只電抗器先三只串聯(lián)成兩組再兩組并聯(lián)后再與20kV/0.8A的電抗器三只串聯(lián)組并聯(lián)可以完成35kV、截面積185 mm2、2km交聯(lián)電纜的耐壓試驗，采用20kV/1.8A的電抗器五只并聯(lián)可以完成10kV、截面積300 mm2、5km交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗。

4.電容分壓器

分壓器設計為純電容分壓型式，分壓比例為6000：1；工作頻率為30 Hz-300Hz，交流有效值1級。高低壓電容采用相同的材料，試驗頻率。電壓幅值和電磁場對其測量準確度無影響。中試控股詳細講解今天主要介紹變頻串聯(lián)諧振裝置的耐壓試驗原理，首先介紹下組成：

      變頻串聯(lián)諧振試驗成套裝置主要由變頻控制器，勵磁變壓器，高壓電抗器，高壓分壓器等組成。變頻控制器又分兩大類，20KW及以上為控制臺式，20KW以下為便攜箱式；它由控制器和濾波器組成。

變頻控制器主要作用是把幅值和頻率都固定的380V或200V工頻正弦交流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉岛皖l率可調(diào)的正弦波。并為整套設備提供電源。勵磁變壓器的作用是將變頻電源輸出的電壓升到合適的試驗電壓。高壓電抗器L是諧振回路重要部件，當電源頻率等于1/（2π√LCX）時，它與被試品CX發(fā)生串聯(lián)諧振。