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中試控股技術研究院魯工為您講解：10kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置/電科院推薦

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

11kV/300mm2電纜1km交流耐壓試驗，電容量≤0.3755uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓28kV，試驗時間5min。
10kV開關等電氣設備的交流耐壓試驗，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓不超過42kV，試驗時間1min。

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。不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開電源，

這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且不會出現任何恢復過電壓。

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置主要技術參數
1.額定容量：44kVA
2.額定電壓：22kV；44kV
3.額定電流：2A；1A
4.測量精度：系統有效值1.5級
5.工作頻率：30-300Hz
6.裝置輸出波形：正弦波
7.品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)
8.波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%
9.輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz
10.工作時間：額定負載下允許連續60min；過壓1.1倍1分鐘
11.溫    升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K
12.保護功能：過壓、過流、零位啟動、系統失諧（閃絡）等保護功能
13.環境溫度：－20℃-55℃
14.相對濕度：≤90%RH
15.海拔高度:≤3000米

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。
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%。
被試品是否被穿可按下述各種情況進行判斷： 
1、根據試驗時接入的表計進行分析，一般情況下，若電流表突然上升，則表明被試品擊穿（過流繼電器動作，自動跳閘）。但當被試品的容抗XC  與試驗變壓器的漏抗 XL之比不大于2時，雖然被試品擊穿，電流表指示也不會發生明顯的變化，有時還可能出現電流表指示反而下降的情況。 
若出現這種情況，應根據在高壓側的測量電壓裝置高壓側的電壓，被試品若擊穿，其電壓表只是要突然下降，而在低壓側測量的電壓表也要下降，但有時很不明顯。 
2、根據試驗控制回路的狀況進行分析。若過流繼電器整定值適當，則被試品擊穿時過流繼電器動作，電磁開關即跳閘。若整定值過小，可以在升壓過程中因被試品的電容電流過大而使過流繼電器動作而跳閘。 
3、根據被試品狀況進行分析。試驗過程中，如被試品發出響聲、斷續放電響聲、冒煙、產生氣體、有焦臭味、及燃燒等都是不能容許的，應查明原因。如查明這種情況來自被試品絕緣部分，則可以認為被試品存在問題或已確實被。 
什么是串聯諧振？ 
由于電力預防試驗大多是對于大容量和高電壓的電氣設備，建議采用工頻耐壓進行絕緣性能的檢測，也就是剔除了采用直流高壓發生器對于電氣設備絕緣性能檢測的使用要求，雖兩者都屬于破壞性試驗，但經過長期的研究，采用工頻耐壓的方式相對于直流耐壓穩定性，安全性要好，由于電氣設備的容量大，電壓高，往往像油浸式試驗變壓器一類的工頻耐壓設備無法滿足測試要求，在國內，為了達到這一目的，基本通過變頻串聯諧振來實現測量。 
變頻串聯諧振，“變頻”在串聯諧振電路中，通過調整可變的頻率范圍產生諧振條件，“串聯”是指在整個電路中的鏈接方式，串聯時，電壓相加，電流不變，“諧振”是指的諧振電路，組合起來就是我們常說的串聯諧振試驗裝置。
串聯諧振試驗前有什么條件？ 
試驗前條件分析 
當我們拿到試驗之后，我們要分析試驗的主體是什么，比如：電力電纜、變壓器、GIS組合器還是母線等等，針對不同的內容所施加的電壓不一樣，像同樣是變壓器，中性點接地和不接地的電壓等級就不同，而且接線也不同，電壓和容量直接影響串聯諧振試驗裝置的配置方案，所說的配置方案也就是連接方式，串聯方式、怎么串聯以及串聯幾個等等。 
要想達到串聯諧振的條件是當容抗等于感抗時，即可產生諧振的條件。 
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。 

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。

下面列出串聯諧振逆變器和并聯逆變器的主要技術特點及比較:串聯諧振逆變器和并聯逆變器的差別, 源于它們所用的振蕩電路不同,前者是用L、R和C串聯,后者是L、R和C并聯。

高頻諧振變壓器是工作頻率超過中頻( 10kHz )的電源變壓器主要用于高頻開關電源中作高頻開關電源變壓器,也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機中作高頻逆變電源變壓器的。

按工作頻率高低,可分為幾個檔次:

10kHz- 50kHz、50kHz- 100kHz、100kHz-500kHz、500kHz- 1MHz、 1MHz 以上。

傳送功率比較大的,工作頻率比較低;傳送功率比較小的,工作頻率比較高。

串聯諧振試驗裝置是利用串聯諧振或并聯諧振的原理,產生大電流和高電壓。一般用于大電容或大電感負載。 利用負載和設備的并聯諧振，可以用較小的激勵電流取得較大的負載電流。

利用負載和設備的串聯諧振可以用較低的激勵電壓在負載上取得高電壓。

諧振變壓器的基本公式：

w=1/√(LC)

其中w是電源的角頻率=2πf , L和C是負載或設備的電感和電容量。

要完全滿足等式, w、L、 C中少要有一個參數是可調的, 為了滿足輸出電壓或電流的要求,L和C中必須有一個是可調的。為了精確找到諧振點，還需要參數可以無級微調。

所以,現代諧振變壓器一般使用變頻電源作為電源 ,以便調整w ,以帶抽頭電抗器作為L,與C配合就可以訪便地找到諧振點。

串聯諧振試驗裝置由由變頻控制電源、勵磁變壓器、電抗器、電容分壓器組成。

串聯諧振試驗中找不到諧振點我們應該觀察后找原因。如果諧振裝置的調諧曲線完全是一條直線，調諧完成后儀器提示沒有諧振點，則是出現了“諧振點找不到”的故障，然后查看回路接地是否正確、試驗回路接線錯誤、裝置某一儀器開路等。

找其原因后應該里面按照以下方法逐一排除：

1）檢查接地裝置可靠，接地連接線是否有斷開點；

2）檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷；（低壓繞組阻值;高壓 繞組阻值每個輸出端對高壓尾）

3）檢查每一只電抗器的通斷；(每個繞組阻值)

4）檢查分壓器的信號線的通斷；（高、低壓電容量）

5）檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷；（1 孔對芯，2 孔對外殼 分別導通；1 孔對 2 孔斷開）

6）裝置自身升壓時沒有諧振點，還需要檢查補償電容器的通斷；

如果所有部件正常，依然沒有諧振點，請和廠家聯系，不可隨便拆卸儀器導致零部件損壞和丟失！

變頻串聯諧振試驗裝置能夠解決不同電壓等級電氣設備進行交流耐壓試驗要求的成套試驗裝置。

變頻串聯諧振試驗裝置具有過壓、過流、零位啟動、閃絡保護等保護功能，使用過程中如果出現風扇不能啟動一定要停止試驗并排查故障。

出現風扇不能啟動的原因一般有兩點：

1）急停、故障保護、失諧保護后，沒有按“故障復位”；

2）內部溫度過高，功率元件熱保護；

排除方法：關斷儀器電源，將儀器靜置 30 分鐘左右，重新開啟 電源，按儀器面板上的“復位”鍵，再啟動儀器。

如果依然不能啟動風扇，請和廠家聯系，不可拆卸儀器！中試控股專業生產變頻串聯諧振試驗裝置，歡迎來洽談！變頻串聯諧振試驗裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統失諧（閃絡）等保護功 能，過壓過流保護值可以根據用戶需要整定，試品閃絡時閃絡 保護動作并能記下閃絡電壓值，以供試驗分析。

變頻串聯諧振試驗裝置容量上選擇按照規程要求，確定最高試驗電壓。電容量的選擇(uf)。根據被試品最大電容量確定，裝置最大容量：P=UI×1.25 (kVA) 。