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中試控股技術研究院魯工為您講解：10kv電纜耐壓試驗裝置

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯(lián)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(lián)諧振耐壓試驗裝置：ZSBP系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調節(jié)電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)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(xiàn)任何恢復過電壓。試品發(fā)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(xiàn)任何恢復過電壓。

ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置主要技術參數(shù)
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(tǒng)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(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘
11.溫    升：額定負載下連續(xù)運行60min后溫升≤65K
12.保護功能：過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧（閃絡）等保護功能
13.環(huán)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(lián)諧振耐壓試驗裝置主要功能及特征
ZSBP系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調節(jié)電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)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(lián)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(tǒng)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(lián)諧振狀態(tài)，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(lián)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(shù)百倍。串聯(lián)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(lián)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(lián)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(lián)方式、怎么串聯(lián)以及串聯(lián)幾個等等。 
要想達到串聯(lián)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(lián)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(xiàn)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(tài)。 
2 )如果負載的Q值較高,或者功率調節(jié)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(lián)諧振耐壓試驗裝置容量驗證

裝置容量定為44kVA，分兩節(jié)電抗器，電抗器單節(jié)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(jié)）    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(jié)并聯(lián)     1.5kV        ≤22kV

10kV開關等電氣設備    使用電抗器兩節(jié)串聯(lián)     3kV  ≤42kV

如何選擇合適的變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置？
為了選對規(guī)格，請?zhí)峁┮韵录夹g參數(shù)
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(fā)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(lián)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(fā)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(jīng)過長期的研究，采用工頻耐壓的方式相對于直流耐壓穩(wěn)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(lián)諧振來實現(xiàn)測量。 
變頻串聯(lián)諧振，“變頻”在串聯(lián)諧振電路中，通過調整可變的頻率范圍產生諧振條件，“串聯(lián)”是指在整個電路中的鏈接方式，串聯(lián)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(lián)諧振試驗裝置。

串聯(lián)諧振的特點：

(1)諧振發(fā)生時,因感抗XL等于容抗XC,所以,阻抗達到最小值,電路呈電阻性。

(2)在電壓U不變的情況下,電路中的電流I達到最大值。

(3)由于諧振時XL=XC,所以UL=UC,而UL和Uc的相位相反,中試控股相加時互相抵消,所以電阻上的電壓等于電源電壓。串聯(lián)電路諧振時具有某些特點,了解諧振現(xiàn)象可以利用這些特點,又可防止某些特點所帶來的危害。LC諧波濾除裝置就是利用串聯(lián)諧振的特點,分別慮除主要各次諧波.在普通無功補償裝置中應避免串聯(lián)諧振,這是因為,當串聯(lián)諧振發(fā)生時,電容元件上的電壓將增高,可能導致電容器絕緣層被擊穿。但在無線電工程中,利用串聯(lián)諧振現(xiàn)象的選擇性和所獲得的較高電壓,可將所需要接收的信號提取出來，檢舉對LC選頻諧振回路中的品質因數(shù)Q,它的定義是：Qo=WoL/r,Wo是回路的諧振頻率,r是電感L的消耗電阻。在電阻、電感及電容百所組成的串聯(lián)電路內，當容抗XC與感抗XL相等時，即XC=XL，電路中的度電壓U與電流I的相位相同，電路呈現(xiàn)純電阻性，這就是回串聯(lián)諧振。當電路發(fā)生串聯(lián)諧振時電路的阻抗Z=√R2 (XC-XL)2=R，電路中總阻答抗最小，電流達到最大值。

你問這個問題說明你有一定的電氣基礎，我就從簡回答了，希望你能看明白。

首先LC串聯(lián)諧度振，電路的整體阻抗為0歐，那么RLC串聯(lián)諧振的整體阻抗為R的阻值。

這時候電問路的電流等于U/R。而由于串聯(lián)，流過 阻 容 感（RLC）的電流式相同的，那么電感上答的電壓為感抗乘電流，電容上的電壓幅值和電感上相同。

我們把R減小，那么電流就會加大，回電阻為0的話，理論上電流等于無窮大，那么電感電容上的電壓答也都分別是無窮大。

換句話說，電阻值的大小直接影響到電感上輸出電壓的高低。減小電阻值很容易得到高電壓，這是很危險的。

所以我們要控制輸出電壓大小作為保護。串聯(lián)諧振由變頻電源、電抗器和電容分壓器組成。分壓器與被試品并聯(lián)，測量被試品上的諧振電壓，發(fā)出過電壓保護信號。中試控股調頻功率輸出通過勵磁變壓器耦合到串聯(lián)諧振電路，提供串聯(lián)諧振的勵磁功率，變頻串聯(lián)諧振試驗裝置采用串聯(lián)諧振原理，利用勵磁變壓器激勵串聯(lián)諧振電路，調節(jié)變頻控制器的輸出頻率，使電路電感L和測試產品C串聯(lián)諧振，將諧振電壓加到試驗電壓中。

串聯(lián)諧振變壓器優(yōu)點:

(1)所需的供電能力大大降低。串聯(lián)諧振電源采用諧振電抗器和電容諧振產生高壓大電流。在整個系統(tǒng)中，電源只需提供系統(tǒng)的有功功耗部分。因此，測試所需的功率僅為測試容量的1Q。

(2)大大降低了設備的重量和體積。在串聯(lián)諧振電源中，不僅消除了笨重的大功率調壓裝置和普通的高頻試驗變壓器，而且諧振勵磁電源只需測試容量的1q，大大減小了系統(tǒng)的重量和體積，一般屬于普通試驗裝置。

(3)改善輸出電壓波形，中試控股諧振電源是一種諧振濾波電路，它可以改善輸出電壓的波形失真，獲得良好的正弦波形，有效地防止諧波峰值誤穿測試產品。

(4)沒有恢復過電壓。當測試產品發(fā)生故障時，由于諧振條件的損失，高壓立即消失，電弧可以熄滅，中試控股恢復電壓的重構過程很長，在再次達到閃變電壓之前很容易斷開電源。這種電壓的恢復過程是一種間歇振蕩的能量積累過程，其過程很長，不會出現(xiàn)恢復過電壓。(5)防止短路電流過大而燒壞故障點。在串聯(lián)諧振狀態(tài)下，當測試產品絕緣損壞時，電路立即失諧，回路電流迅速下降到正常測試電流的1Q。當采用并聯(lián)諧振或試驗變壓器進行耐壓試驗時，擊穿電流立即增大數(shù)十倍。與短路電流相比，擊穿電流相差數(shù)百倍。因此，串聯(lián)諧振可以有效地發(fā)現(xiàn)絕緣的弱點，并且不存在大短路電流燒損點的問題。中試控股

變頻諧振試驗裝置廣泛應用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)。適用于大容量、高電壓的電容性試件的交接和預防性試驗。生產的串聯(lián)諧振設備在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。  脈沖功率技術中常見的儲能元件為電容器，實現(xiàn)電容器快速高效的充電是脈沖功率技術的前提。隨著重復頻率脈沖功率技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的工頻充電方式已滿足不了當前對高壓大功率充電電源的要求。當前，很多學者對開關電源技術實現(xiàn)的恒流充電電源做了不少研究，尤其是對全橋串聯(lián)諧振充電電源的研究，但多以試驗為主，系統(tǒng)的理論研究反而少有見報，本文以理論研究為主，旨在導出有指導意義的通式。