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電力技術
10kv高壓電纜耐壓試驗裝置
時間：2021-06-17
10kv高壓電纜耐壓試驗裝置
隨著電力系統的發展，運行設備的容量越來越大，如火力發電機組，單機容量已超過1000MW，水力發電機組，單機最大容量已達800MW；這些設備的交流工頻耐壓試驗，如果用傳統的試驗設備(即工頻試驗變壓器)，則由于試驗需要的容量大，試驗變壓器、調壓器十分笨重，大容量試驗電源在現場也很難解決，現場試驗極不方便。工頻諧振裝置，無論從試驗電源容量、設備重量、試驗波形及投資等方面都具有極大的優勢。該裝置主要針對單機容量在250MW及以下水力發電機的交流耐壓試驗設計制造。具體操作方法如下：
ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置中試控股電力講解過流保護設定，按試驗變壓器高壓側額定電流的1.2倍整定。
例：該激勵變壓器高壓側額定電流為50A，所配置互感器為50/5，則其電流繼電器應調整為5A。
過壓保護設定，按試驗時的電壓的1.1倍整定。
例：該試驗電壓為39kV時，則其顯示器應調整為43kV。
把分壓器的電纜線接到控制臺上高壓電壓兩接線柱 注意：所有地線必須接好，牢固可靠。
激勵變壓器上的高壓電流接到控制臺上高壓電流兩接線柱.
ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置耐壓時間整定：將時間繼電器上的試驗時間設置到所需的試驗時間。
按上圖所示連接好試驗接線檢查無誤后，合上控制臺的斷路器，此時若調壓器不在零位，調壓器將自動回零 。不接通主電源，調節電抗器鐵芯間隙，觀察升降及間隙限位保護功能是否正常。
合閘主電源，按“升壓”按鈕，升壓到電抗器上獲得幾百伏電壓，通過改變氣隙來調諧使輸出電壓達到最高，此時調諧完畢，即可升壓，升壓到試驗電壓值時，會自動耐壓計時，到達設定耐壓時間，設備自動降壓到零。
斷開主電源。
試驗時，有關人員應加強對被試設備的監護，一旦出現異常現象，應將調壓器迅速降壓，并同時斷開電源。
一、滿足試品范圍
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。
二、中試控股裝置主要組成
1、變頻電源 ZSBP-4kW
2、激勵變壓器 ZSJL-3kVA
3、高壓電抗器 ZSDK-22kVA/22kV
4、電容分壓器 ZSFY-3000pF/50kV
三、主要功能及特征
ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置中試控股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：
1、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。
2、整個裝置單件重量很輕，便于現場使用。
3、裝置具有三種工作模式：全自動模式、手動模式、自動調諧手動升壓模式；方便用戶根據現場情況靈活選擇，提高試驗速度。
4、能存儲和異地打印數據，存入的數據編號是數字，方便識別和查找。
5、中試控股裝置自動掃頻時頻率起點可以在規定范圍內任意設定，掃頻方向可以向上、向下選擇，同時液晶大屏幕顯示掃描曲線，方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
6、ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用DSP平臺技術，中試控股可根據用戶需要增減功能和升級，人機交換界面更為人性化。
7、所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
8、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。
9、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。
10、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。
11、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。
四、主要技術參數
1.中試控股額定容量：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.ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置輸出波形：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
五、中試控股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
六、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
七、中試控股系統配置參數
(一)變頻電源ZSXZ-4kW 1臺
1)額定輸出容量：4kW
2)工作電源：220/380±10%V（單/三相），工頻
3)輸出電壓：0–400V
4)額定輸入電流：10A
5)額定輸出電流：10A
6)電壓分辨率：0.01kV
7)電壓測量精度：1.5%
8)頻率調節范圍：30–300Hz
9)頻率調節分辨率：≤0.1Hz
10)頻率穩定度：0.1%
11)運 行 時 間：額定容量下連續60min
(二)激勵變壓器ZSJL-3kVA
1)額定容量：3kVA
2)輸入電壓：0-400V
3)輸出電壓：1.5/3kV
4)結 構：干式
6)重 量：約35kg
(三)高壓電抗器ZSDK-22kVA/22kV
1)額定容量：22kVA;
2)額定電壓：22kV
3)額定電流：1A
4)電 感 量：110H/單節
5)品質因素：Q≥30 (f=45Hz)
6)結 構：干式
(四)電容分壓器ZSFY-3000pF/50kV
1)額定電壓：50kV
2)高壓電容量：3000pF
3)介質損耗：tgσ≤0.5%
4)分 壓 比：1000：1
5)測量精度：有效值1.5級
6)重 量：約8kg
(五)中試控股ZSBP-44kVA/44kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置補償電容器ZSBC-20000pF/40kV
1)額定電壓：40kV；
2)高壓電容量20000pF；
3)重量：8kg；
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