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中試控股技術研究院魯工為您講解：35kV電纜串聯諧振裝置/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。

串聯諧振試驗裝置設備保存和維護：

 

1、存放于干燥、清潔場地，防止雨水、灰塵進入部件內部；

 

2、如若長期不使用，正常天氣至少2個月應通電一次時間不少于半小時，雨季及潮濕期應每隔一個月通電一次，通電時間半小時，以驅除設備內的潮氣防止電子元器件的銹蝕，影響正常使用。

 

3、定期檢查裝置各部件，確保各接頭緊固無松動；

 

4、更換打印紙，機器采用熱敏打印紙并且是前換紙式當需要換紙時只要按POST鍵鈕打印紙艙門就會打開可以將新打印紙裝入。

 此次講解的儀器為：ZSBP-120KVA/30KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

準備工作，選取電纜，以做耐壓試驗

此次演示的目的，需要了解：如何接線，如何組裝。

原理

說到組裝，大家都知道串聯諧振是由，變頻電源、激勵變壓器、電抗器和分壓器4個基本儀器組成。但可能某些公司購買會涉及到補償電容，今天的試驗就含有補償電容

那么為什么多了個補償電容呢？補償電容怎么接線呢？

在現場以一根長約15米，單芯截面積為70mm，8.7/10KV的電纜為試驗品。

我們知道了電纜的長度，單芯截面積，電壓等級，那我們就能通過我司網站中的電纜容量計算器得出電纜容量值為0.0033uF，還能得出諧振頻率，和電流值，并且通過查看國標確認我們需做試驗的耐壓為17.5KV。

那么得出這些有什么用呢？首先我們需要知道什么是串聯諧振？

在電阻、電感及電容所組成的串聯電路內，當容抗XC與感抗XL相等時，即XC=XL，電路中的電壓U與電流I的相位相同，電路呈現純電阻性，這種現象叫串聯諧振。

公式

這套串聯諧振的頻率在30到300直接才能運行，超過300或者低于30都是無效的。

到了這里很多客戶可能直接以0.0033uF為電容值，直接去計算頻率值，這樣是不對的，我們的分壓器中銘牌表示了2500PF的電容值。所以需加上2500PF。這樣還不夠，知道了電容值，還需要知道電感值。這里一節電抗器銘牌表示的電感為60H,電流為1.25A。這樣我們就可以算出頻率值和電流值了。對于被試品電纜一節電抗器就可以完成了。

開始接線-儀器組裝連線

將變頻電源接上380V電源、電源輸出線接上激勵變壓器、按激勵變壓器面板圖紙對激勵變壓器進行接線及切換夾片。用專配的可拖地電壓輸出線接電抗器，電抗器在和分壓器連接，分壓器也有專配的數據線2根，這里只用其中一根線（另根備用，）與變頻電源連接。然后將變頻電源、激勵變壓器、分壓器上的接地端子分別接地。很多客戶會忘激勵變壓器X尾端也要需接地，這里需要特別注意。

最后對現場試驗可以接補償電容，也可以不接，如何接上補償電容在計算頻率時需要加上補償電容值，反之不加。加上補償電容時直接將補償電容并聯在分壓器上，接地端子接地就可以了。補償電容在做主變時需要接，因為主變電容值很小，所以在做主變時會接上補償電容。

儀器與電纜連線

將電抗器與分壓器之間引出一根線直接連接到需試驗電纜相上即可，電纜另外兩相及屏蔽線接地，電纜另端樹丫式分開。注意：在連接電纜前需為電纜做絕緣試驗，確認每相與地及相與相之間絕緣完好。

接線完成后開通電源，開機，對變頻電源進行設置，主要修改2個地方，一個為試驗電壓，一個為耐壓時間。完成設置后第一次試驗為自動試驗，第二次為手動試驗

自動試驗

直接進入自動試驗界面，點擊自動試驗，試驗將動找諧振點，升壓，計時及降壓

手動試驗

可以手動調整頻率找諧振點，用手動升到所需電壓，點擊開始計時，計時完成，點擊降壓停機