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電力技術

輸電線路耐壓試驗設備

時間：2022-11-21

中試控股技術研究院魯工為您講解：輸電線路耐壓試驗設備

ZSBP-500KVA/200KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置 | 參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

簡易讀懂：變頻串聯諧振耐壓試驗裝置可以做什么?
變頻串聯諧振成套耐壓試驗裝置適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗，主要針對電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、隔離開關、輸電線路、發電機、電動機、熔斷器、電容器、隔離開關、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統的交流耐壓試驗。

中試控股始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置組成部分：變頻電源主機、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器、補償電容器、測試附件組成。適用電壓等級：6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV，也可以定制不同的電壓等級規格。

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）。

ZSBP-270KVA/270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
一、介紹
1、執行標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018《電力設備專用測試儀高壓諧振試驗裝置》
2、作用：對被測試品做承受過電壓預防交流試驗和交接交流試驗
3、可以完成交流被測試品：電力電纜、變壓器、斷路器/開關、開關柜、隔離開關、避雷器、電壓互感器、電流互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、隔離開關、輸電線路、發電機、電動機、熔斷器、電容器、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統等各種被試品的預防交流試驗和交接交流耐壓試驗
4、電源：采用220V及380V兩種
5、操作模式：全自動、半自動、手動
6、元器件（純進口）：功率器件：德國英飛凌，模塊：日本富士IGBT，芯片：英特爾等
二、參數
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正交非同步固定式載波調制方式，確保在整個頻率區間內輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩定和安全。
1、輸入:電壓220V或者380V ±10%
2、頻率：45/65Hz
3、輸出電壓：0-250V
4、輸出波形：正弦波
5、頻率調節范圍：30-300Hz
6、頻率分辨率：0.01Hz
7、頻率穩定度：0.1%
8、頻率步進值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz
9、電壓分辨率：0.1kV
10、電壓測量精度：1.5%
11、電壓步進值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%
12、運行連續工作時間：60分鐘
三、功能
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、裝置具有多種工作模式，方便用戶根據現場情況靈活選擇，提高試驗速度。
3、工作模式為：全自動模式、半自動模式、手動模式、
4、存儲，存入的數據編號是數字，方便的幫助用戶識別和查找。
5、裝置自動掃頻時頻率起點可以在規定范圍內任意設定，同時液晶大屏幕顯示測頻和試驗頻率一致，方便使用者直觀了解是否找到諧振點。
6、采用了ARM平臺技術，可以方便的根據用戶需要增減功能和升級，也使得人機交換界面更為人性化。
7、技術特點歸納：先進的數字、功率技術；功率器件全部采用的德國英飛凌，日本富士的IGBT智能模塊，芯片全部采用英特爾的原裝器件等
8、波形為脈寬電壓調節的方波。
9、內部由ARM控制，操作功能得到優化,操作簡單。
10、自動掃頻，尋找諧振點.頻率范圍30-300Hz,可設置掃頻范圍，掃頻耗時40秒鐘(全頻掃)，頻率分辨率0.01Hz。
11、自動試驗，用戶可設置試驗程序，試驗程序分為5段，系統自動按設置的程序完成試驗過程。
12、耐壓時自動跟蹤電壓，電壓正常波動時自動調整電壓到目標電壓，異常波動時提示用戶電壓異常波動，由用戶根據試驗情況進行操作。
13、實時顯示試驗狀態，用戶可根據試驗狀態進行相應操作。
14、強大的保護功能：過流保護，過壓保護和閃絡保護，過熱保護，高壓異常保護，軟/硬件同時保護，確保安全。
15、試驗數據保存，可即時打印試驗數據，也可將數據保存以備下次打印。
16、數據查詢功能,根據試驗日期查詢以往的試驗數據。

ZSBP-500KVA/200KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置：就是做耐壓試驗的設備，它是為了滿足大容量的被試品要求而研發的設備。它是一套組合設備，為了耐壓試驗能順利準確地進行，針對不同被試品，串聯諧振裝置的組件是不同的。所以請務必準確選型，技術部為您量身制定選型方案。

中試控股ZSBP-500KVA/200KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置產品適用性好，實用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企業以及電力工作者信賴的好伙伴。

中試控股踐行“精細制造，深耕技術”產出ZSBP-500KVA/200KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置優質產品能夠在市場中贏得用戶信賴,樹立中試控股新形象打下了堅實的根底。

2?2并聯諧振

如果被試品的試驗電壓較低而試品容量較大時,一般可采用并聯諧振方法,見圖2所示。
變頻串聯諧振并聯諧振的等效電路

當試驗回路中ω0L=1ω0C(C包括CX、C1、C2) 時,試驗回路產生并聯諧振,此時試品電壓等于電抗器電壓也等于升壓變壓器高壓側電壓。由于電抗器的補償作用,變壓器理論上僅提供回路阻性電流,可以大大降低對試驗變壓器的容量要求。因此該試驗回路適用于試品電容量大,而電壓較低的情況。低電壓的電抗器一般容易制作,試驗時可采用幾個低電壓電抗器并聯的方法或利用可調電抗器改變電感的方法來滿足并聯諧振要求。如果有一套調頻電源裝置的話,也可采用改變試驗電源頻率的方法,使回路滿足試驗要求。

2?3串-并聯法

當試驗電壓較高、被試品電容量較大時,采用上述兩種方法都難以滿足試驗要求,主要是試驗設備難以滿足要求:一是合適的高電壓大容量的電抗器一般單位都不具備;二是不同長度的電纜電容量不相同,需要的電抗器也不一樣,即使是可調電抗器也往往由于可調范圍有限而難以滿足試驗要求。因此僅靠配備合適的電抗器來滿足試驗要求就比較困難,所以國內外進行長電纜交流耐壓試驗一般均采用串、并聯調頻諧振方式。

變頻串聯諧振串-并聯諧振的等效電路

如圖3所示,在試驗回路中串入電抗器產生串聯諧振來提高被試品試驗電壓,在被試品兩端并聯電抗器使被試品電容電流大部份由電抗器來補償,從而使通過串聯電路中電抗器的電流大為減少,從而降低試驗對電抗器、試驗變壓器的要求。采用調頻電源裝置來改變試驗頻率使ω0L =1ω0C,使試驗回路產生諧振。這樣試驗設備就比較容易滿足試驗要求。

舉例來說，如一條110kV交聯電纜長為2km，其每km的電容量為0.12μF,每一相電纜總電容量大約為0.27uF,采用的補償電抗器為4個并聯,每個電抗器的電感量為200H左右,串聯電抗器電感也為200H左右, 在電抗器1串4并的串并聯諧振接線情況下,通過變頻電源盡量使試驗頻率接近于50Hz,計算的試驗頻率大約為48-45Hz,計算被試品電力電纜的電容電流大約為9.04A, 4個電抗器補償電感電流為7.23A,每個補償電抗器通過的電流不到2A,而串聯回路中的電抗器電流僅為1.81A,這樣每個電抗器只需要耐壓150kV電流大于2A;升壓變壓器的變比為K=18 000V/400V=45,輸出電壓為18kV,電流也只需要2A就能滿足試驗要求。

被測相

諧振頻率

試品電流

試驗回路Q值（Uc/U）
注:在電纜芯導體和金屬屏蔽層間施加試驗電壓110kV,持續5min,試驗結果全部通過。

1)從試驗中可以看出,“串-并聯諧振法”實質上仍然是串聯諧振。這次試驗主要還是利用L- C諧振原理?與傳統的串聯諧振不同之處在于,電抗器L不是簡單的與被試品電力電纜電容Cx構成串聯諧振,而是與電抗器L1-L4和被試電纜電容Cx的并聯回路產生串聯諧振,諧振電壓為Uc。并聯電抗器L1-L4主要起補償作用。

2)由于有了L1-L4的補償作用使得流過勵磁變壓器高壓側及串聯電抗器L上的電流I減小電抗器L的體積和重量將大大減輕以及勵磁變壓器容量也將大大減少相對提高了調頻諧振裝置的帶負載能力。使得原本很難進行的試驗項目,相對變得容易。

中試控股電力講解在電氣設備上工作，除少數是在設備運行中帶電進行者外，一般要在設備停電狀態下進行，而且還要對停電的設備采取驗電、掛地線等保證人身安全的技術措施。在停電的電氣設備進行電氣試驗，特別是進行高壓電氣試驗工作，除了切斷設備一切可能來電的電源外，還要用試驗電源給被試設備加壓，使設備產生高電壓，以達到試驗的目的。由于給被試設備加壓前后要頻繁拆接線；對有較大電容的設備或有靜電感應的被試設備試后還要進行放電或接地；被試設備加壓一般要高于運行電壓的幾倍，而且試驗用助導線多是裸露的；試驗工作因其他班組往往是同時作業或交義作業等特點，高壓電氣試驗工作較一般的電氣設備維修更具有危險性，因此，既要求試驗人員認真執行《電業安全工作規程》發電廠和變電所電氣部分有關保證人身安全的技術措施和組織措施還要執行電氣試驗工作的有關安全規定，防止試驗中發生高壓觸電事故，保證試驗人員和有關工作人員的安全。高壓電氣試驗工作應遵守下列主要安全注意事項：

一、中試控股電力講解試驗人員必須勝任工作，試驗工作人員不得少于二人，并應有試驗負責人，制定和執行安全措施。
高壓試驗工作人員必須清楚試驗目的、方法(包括熟悉試驗儀表的性能、使用方法等)和應采取的安全措施。工作前，負責人應對全體試驗人員詳細布置試驗工作中的安全注意事項帶電測試應根據現場情況制定安全措施，重要的特殊性試驗、研究性試驗和在運行系統進行試驗，必須有試驗方案，并經有關領導批準后方可進行。這樣，使試驗工作能在有組織、有領導、有安全措施，而且在層層有人把關情況下安全進行。不這樣做，特別是安全措施得不到落實，就要發生事故。
如：某供電所電氣試驗室技術員做開關的介質損失角試驗時，把正使用的試驗接線同不用的導線混雜在一起，而且還邊加壓，邊清理，以致，觸及已加壓到3千伏的導線頭上，觸電死亡。
二、中試控股電力講解弄清工作范圍，把被試設備與其他設備明顯隔開，并有人監護設備停電進行高壓電氣試驗工作，應執行工作票制度，同運行人員履行工作許可手續，弄清停電工作范圍，并按《電業安全工作規程》發電廠和變電所電氣部分的規定，在試驗現場裝設遮欄或圍欄，欄上向外懸掛“止步！高壓危險”標示牌，有人監護。被試設備兩端不在同一地點時，另一端也應有人看守。其目的就是為了不致搞錯停電工作范圍。但從發生的事故中，有的是不設置遮欄或圍欄，不設監護人，也有的是圍欄末起到作用。現舉例如下：某變電站由高壓試驗班進行35千伏的312開關介質損失角試驗。由于工作圍欄不能區分停電、帶電設備，一名試驗工從開關上下來以后，再上開關時，無人監護，未弄清楚被試設備，誤登上臨近運行中的312開關，觸電死亡。