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中試控股技術研究院魯工為您講解：35kV交流高壓耐壓試驗裝置/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。

為避免觸電或人身傷害，為避免損壞整套變頻串聯諧振試驗裝置、試驗對象和設備，在使用本儀器前請仔細閱讀整套變頻串聯諧振試驗裝置的使用說明書，嚴格按照《安全操作規程》進行操作。在RLC串聯電路中，當電路電流bai與施加的du電壓同相時，可以說該電路處于串聯zhi諧振（也稱為串聯變頻諧dao振）狀態；當電感電抗等于電容電抗X L = X C或（X L -X C = 0）時，在RLC串聯電路中出現諧振狀態；串聯諧振電路可以從干線中提取大電流和大功率，它也稱為受體電路，RLC串聯諧振電路如下圖所示：

與諧振一樣，與電流相反的只是電路的電阻（R），在這種情況下，電路消耗最大電流

串聯諧振的影響

下面給出了串聯諧振條件的以下影響

|在諧振條件下，XL = XC，電路阻抗最小。并減小到電路電阻，即Zr = R

|在諧振條件下，由于電路的阻抗最小，因此電路中的電流最大，即Ir = V / Zr = V / R

|當諧振電流Ir的值最大時，電路消耗的功率也最大化，即Pr = I 2 Rr

|在諧振條件下，電路消耗的電流非常大，或者可以說消耗了最大電流，因此，電感 （V L = IX L = I x2πfrL）和電容（V C = IX C = I x I /2πfrC）兩端的電壓降也將非常大。

在電力系統中，在諧振條件下，電路的電感性和電容性組件（例如斷路器，電抗器等）之間產生的過大電壓會造成損壞，因此，避免了電力系統中的串聯諧振條件，但是，在某些電子設備中，例如廣播電視接收機的天線電路，調諧電路等，串聯諧振條件用于增加所需頻率（fr）的信號電壓和電流。

在電阻、電感、電容串聯電路中，電路的端電壓和總電流處于同一相位，稱為串聯諧振。串聯諧振的特點是電路為純電阻電路，端電壓和總電流同相。此時，阻抗最小，電流最大。它可以產生比電源電壓高很多倍的電感和電容。在電力工程中，由于過電壓和大電流會損壞電氣設備，應避免串聯諧振。

串聯諧振的五個特征是什么？

特征1：電氣穩定性高，可靠性高。采用進口元件作為功率轉換的核心，電壓輸出和頻率輸出穩定，保護功能完善，經過多次高壓直接短路接地試驗，系統仍處于良好狀態，系統具有較強的過載能力。

特征2：自調諧功能強。當系統自動調諧時，從30 Hz到300 Hz，顯示掃描曲線，用戶可以直觀地看到系統的調諧過程。掃描完成后，系統在±5Hz范圍內進行0.01Hz分辨率的頻率精細掃描，最終準確鎖定諧振頻率。

特征3：支持多種測試模式。該系統支持“自動調諧手動調壓”、“自動調諧自動調壓”和“手動調壓”等測試模式。建議采用“自動調諧手動調壓”模式，既能快速找到諧振點，又能通過手動調壓控制測試過程。

特征4，系統具有友好的人機界面。測試參數設置，測試控制和測試結果顯示在同一屏幕上，直觀清晰，具有自動定時和操作提示功能。全觸屏操作和顯示，具有測試數據存儲和查詢功能。

特征5：保護功能強。具有零保護、過電壓保護、過電流保護、閃絡保護等功能，保證了系統的可靠性。考慮串聯諧振電路bai，有源電阻R考慮了線圈和電du容器中的能量損zhi耗，為便于分析和計算，在圖中將其作dao為單獨的元素顯示。