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中試控股技術研究院魯工為您講解：220kV電纜耐壓試驗裝置

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
ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置主要功能及特征
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。
特點：

設備的重量和體積大大減少。串聯諧振裝置中，省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，中試控股使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。

有效改善輸出電壓波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯諧振狀態，當試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q，而用并聯諧振或者試驗變壓器做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數百倍。串聯諧振能有效的找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。

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。 

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置容量驗證

裝置容量定為44kVA，分兩節電抗器，電抗器單節為22kVA1A

試驗時設備組合方式

組合方式

被試品對象     電抗器選擇

（22kVA/22kV兩節）    激勵變壓器

輸出端選擇     試驗電壓(kV)

10kV/300mm2電纜1km         使用電抗器兩節并聯     1.5kV        ≤22kV

10kV開關等電氣設備    使用電抗器兩節串聯     3kV  ≤42kV

如何選擇合適的變頻串聯諧振耐壓試驗裝置？
為了選對規格，請提供以下技術參數
1、電力變壓器：電壓等級，大容量，試驗性質（中性點耐壓或全絕緣耐壓）單相對地電容量；
2、電力電纜：電壓等級，大長度，截面積；
3、發電機、電動機：電壓等級（出口電壓或稱工作電壓），試驗電壓（耐壓值）單相對地電容量范圍（如0.2-0.55uF等）；
4、開關、絕緣子、PT、CT、絕緣工器具、母線：電壓等級（或稱工作電壓）；試驗電壓（耐壓值）；
5、CVT效驗：電壓等級或稱工作電壓，試驗電壓（耐壓值）電容量范圍（如0.005-0.02uF）。

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。

耐壓測試（有時也稱做“高壓介電測試”）的測試電壓標準規定以兩倍于被測產品的工作電壓加上1000V。但有些具有“雙絕緣”設計產品的測試電壓也可能高于上述電壓標準。它的工作電壓范圍是（100～240）V，這類產品的耐壓測試電壓可能在（1000～4000）V之間甚至更高。提供耐壓測試電壓的耐壓測試儀輸出電壓須保持在規定測試電壓的(100～120)%的范圍內，且應連續可調。交流耐壓測試儀的輸出頻率范圍為（40～70）Hz之間，測試電壓波峰值為均方根(RMS)電壓值的（1.3～1.5）倍。通過產品耐壓測試應能檢測出如下產品缺陷：絕緣材料的絕緣強度太弱；零部件之間的距離太近導致絕緣強度變差；絕緣體上有針孔、氣泡或受擠壓而破裂變形等。

 進行耐壓測試前首先明確該產品應該使用何種電壓測試方式，絕大多數產品只允許接受直流電壓或交流電壓中的一種耐壓測試方式，而有些產品則可以同時接受交、直流電壓兩種耐壓測試方式。操作者應根據實際情況來決定采用何種耐壓測試方式。為了使被測產品達到安規規定標準，使用者必須對直流耐壓測試和交流耐壓測試的優缺點有所了解。

 交流耐壓測試的優點

 通常用戶更容易接受交流耐壓測試，因為大部分的產品都使用交流供電，交流耐壓測試可以同時對產品的正負極性進行測試，與產品實際應用環境一致。大部分被測產品都會含有一些雜散電容，在交流耐壓測試時無法立刻使這些雜散電容飽和，電流流過這些雜散電容會持續一段時間，不會產生瞬間沖擊電流，不需緩慢提升測試電壓，如果這種產品對沖擊電壓不是非常敏感，就可以在開始測試時就施加較高的測試電壓，耐壓測試后不必對測試產品放電，這樣極大地提高了測試效率。

 交流耐壓測試的缺點

 如果被測產品為電容性負載或者含有較大的雜散電容時，耐壓測試所產生的電流會遠遠大于實際的泄漏電流，因而無法得到被測產品的真實泄漏電流值，耐壓測試實際輸出的電流值會比采用直流耐壓測試時的輸出電流值大很多，會增加操作人員的觸電危險性。

 直流耐壓測試的優點

 由于直流耐壓測試會迅速充滿被測產品上的雜散電容，測試過程中所產生的容性電流在雜散電容被充滿后，會迅速下降接近于零。此時只剩下被測產品實際的泄漏電流，可見直流耐壓測試能真實地反映出被測產品實際的泄漏電流值。此外由于僅需在開始極短時間內提供被測產品的充電電流，其余時間幾乎不提供的電流，因此與交流耐壓測試時所需的電流容量相比直流耐壓測試的電流容量更低，這樣可以降低測試儀器成本，同時提高了操作人員安全性。

 直流耐壓測試的缺點

 由于被測產品存在雜散電容，為避免充電電流迅速增大，直流耐壓測試電壓必須由“零”開始，緩慢上升。被測產品上的雜散電容量越大所需的測試電壓上升時間越長。另外因雜散電容引起的過大充電電流會導致測試儀器的產生誤判，從而使測試的結果產生偏差。直流耐壓測試過程會使被測產品雜散電容產生電荷而帶靜電，為保障操作人員安全，在測試結束后，必須要對被測產品接地放電。另外直流耐壓測試與交流耐壓測試不同，只能測試單一極性，如果被測產品要在交流電壓下使用，就必須要考慮直流耐壓測試這個缺點。交流耐壓測試實際測試電壓的波峰值是儀表顯示值的幾倍，一般測試儀表無法顯示此波峰值，直流耐壓測試也無法做到。所以如果使用直流耐壓測試方式，必須將測試電壓提高到相應的數值。

 綜上所述，正確選擇交、直流耐壓測試方式，既能獲得真實有效的測試數據，提高測試精度，同時也可降低測試成本，提高測試效率，提供給用戶滿意的技術支持。