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中試控股技術研究院魯工為您講解：110kV電纜交流耐壓試驗標準（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

在通過串聯諧振試驗找到諧振點并升壓到試驗電壓時，如果出現試品耐壓不合格或者現場環境沒發生大的變化等現象，試驗是不會產生過電壓保護或者其他故障。但是由于電網電壓不是恒定的，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過電壓保護。如果出現電源電壓波動，可以調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的。一般變頻串聯諧振試驗裝置的過電壓都會出現在儀器的掃頻階段，也就是找到諧振點的過程中。使用過的人員都知道，變頻串聯諧振試驗裝置找諧振點的過程中，其電壓與頻率的呈現拋物線一樣。系統默認找到高電壓，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（由于品質因數等關系一般不超過30倍），變頻串聯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現，如果我們需要的試品試驗電壓小于系統諧振時諧振點時的電壓，系統可能在自動尋找諧振點時就出現過電壓保護，此時整個變頻串聯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，將高壓輸出突發短路3次，保護裝置可靠動作，各單元完好。

（3）噪音小于60dB；

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。

在輸電線路上采用串聯補償裝置( 以下簡稱“ 串補裝置”)來提高系統的穩定輸送容量，改善線路電器參數，實現2條線路輸送3 條線路的功率，既提高了傳輸功率又節省了投資。

串補用的電容器通常有2種：外熔絲電容器及內熔絲電容器。

外熔絲電容器是熔絲裝置安裝在電容器單元的外部。IEC標準規定外熔絲的熔斷電流應是所保護的電容器額定電流的1.43倍以上，一般取1.5倍。

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，作為串補用的電容器還需要考慮電容器組兩端短路放電時熔絲不被熔斷，否則在系統發生故障而串補電容器組退出運行時，旁路間隙或分路開關旁路電容器組時會使電容器組的外熔絲動作。內熔絲電容器是每相電容器組由320臺電容器單元組成。

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，該電容器是油浸全膜電容器，實際設計的電場強度為170V/um。電容器組的保護水平為2.3pu，保護電壓為230。熔絲熔斷對電容器元件的影響。

由于電容器單元的熔絲被熔斷后的恢復電壓較高，熔絲的制造相對比較困難。采用內熔絲的電容器的熔絲安裝在電容器的內部，每個電容器元件都有相應的熔絲。當某個電容器元件發生故障時，只是該電容器元件的熔絲熔斷，切除該電容器元件。故障電容器元件被切除后，該電容器單元仍然可以正常運行。變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，損失的電容器容量較小，按電容器組設計例子，電容器單元只損失1/52 的容量。

運行經驗表明，內熔絲電容器單元中單個元件的損壞，不會進一步擴大元件的故障。這是因為元件的額定電流較小，熔絲被熔斷時的恢復電壓較低，熔絲動作速度相對較快，熔斷的副產物不多，不會對單元中其他元件的運行造成危害。

采用內熔絲電容器組的主要缺點：A.內熔絲不保護電容器單元的端子與其外殼之間的故障，若發生這類故障，就需要靠電容器組不平衡保護來旁通電容器組。實際的經驗表明這類故障發生的概率是非常低的。B.電容器元件或電容器單元發生故障時，不能直觀到，必須用專用的儀器定期進行測量才能發現。由于元件的故障是隨機分布在各個電容器單元中，因此該電容器元件的故障概率非常低。

通過500KV安裝串聯補償裝置的運行實踐，實現了提高長線路的穩定輸送容量，改善了并聯線路之間的負荷分配，降低了線路損耗，有效地提高了電壓質量。

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置對這套串聯補償裝置實現了有效的操作與控制，它的使用具有明顯的經濟效益和社會效益。但是由于超高壓線路使用串聯補償裝置為數不多，運行經驗、檢修經驗不成熟，因此若裝置中選擇帶部分可控串聯補償方式，對系統發生故障后消除振蕩更為有益。