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電力技術

串聯諧振耐壓試驗儀（電科院）

時間：2022-11-23

中試控股技術研究院魯工為您講解：串聯諧振耐壓試驗儀（電科院）

ZSBP-270KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
ZSBP-1000KVA/500KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
ZSBP-135KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
ZSBP-270KVA/270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
ZSBP-500KVA/200KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
ZSBP-675KVA/270KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
ZSBP-2600KVA/260KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

| 參考標準：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

ZSBP-270KVA/108KV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/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置概述
1、目前在國際和國內已有越來越多的XLPE交聯聚乙烯絕緣的電力電纜替代原來的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯電纜投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設備的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來國際、國內的很多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE 交聯聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究機構觀點認為XLPE 結構具有承儲積累單極性殘余電荷的能力，當在直流試驗后，如不能有效的釋放直流殘余電荷，投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發生擊穿。國內一些研究機構認為，交聯聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應，絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工作電場強度高達11倍。交聯聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發生擊穿，也會引起絕緣的嚴重損傷。其次，由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態下電纜承受的過電壓，并有效的發現電纜及電纜接頭本身和施工工藝的缺陷。因此，使用非直流的方法對交聯電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。同時，各種大型變壓器的交流耐壓試驗，火力及水力發電機的交流耐壓試驗也定期進行。這些設備的試驗要求的試驗設備容量大，，通常情況下采用諧振的方法進行試驗，但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進行。等效工頻條件一般采用45—65HZ的頻率范圍，但是很多試驗單位要求30-300HZ試驗電源對這類設備進行交流耐壓試驗。另外還有一種低頻設備，0.1HZ的超低頻設備耐壓儀，他有一個弊端就是電壓很難做到很高，在行業里推廣使用一直沒有得到用戶的大面積認可。串聯諧振裝置的應用很快就得到市場的認可，他是真實模擬運行狀態施加電壓，能夠很快的發現被試設備本身狀態情況。
我公司系列串聯諧振裝置主要用于10kV、35kV、66kV、110kV、220kV的交聯橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV的組合電器（GIS）的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調節（30-300HZ）串聯諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。由于電纜的電容量較大，采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、大電流的工作電源現場不易取得，因此一般都采用串聯諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容量顯著降低，重量減輕，便于使用和運輸。初期都采用調感式串聯諧振設備（50HZ），但存在自動化程度差、噪音大等缺點。因此現在大多采用變頻諧振，可以得到更高的品質因數（Q值），并具有自動調諧、多重保護、以及降低噪音、靈活的組合方式、單件重量輕等優點。
2、串聯諧振在電力系統應用中的優點：
1.1、所需電源容量大大降低。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品的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，試驗所需要的電源功率只有試驗容量的1/Q。
1.2、設備的重量和體積大大的減少。串聯諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和大功率試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需要試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/5-1/30.
1.3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電容，能改善輸出電壓的波形畸變，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。
1.4、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。而并聯諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流，擊穿電流相差數百倍。所以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。
1.5、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。
3、該裝置主要針35kV及以下電纜等所有電氣主設備的交流耐壓試驗設計制造。電抗器采用多只分開設計，既可滿足高電壓、小電流的設備試驗條件要求，又能滿足象6kV電纜這樣的低電壓的交流耐壓試驗要求，具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級高壓試驗部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓設備。
該裝置主要由變頻電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成。
我公司調頻諧振裝置主要功能及其技術特點：
1.1、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。
1.2、整個裝置單件重量很輕，最大不超過60kg，便于現場使用。
1.3、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。
工作模式為：全自動模式、半自動模式、手動模式、
1.4、能存儲，存入的數據編號是數字，方便的幫助用戶識別和查找。
1.5、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。
1.6、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。
1.7、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，芯片采用英特爾的原裝器件等
4、全套系統的配置用法說明：
1.1、變頻電源單獨可靠接地。
1.2、激勵變壓器一般有好幾個高壓端輸出：
用于10kV電纜的耐壓裝置，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓低一些的電壓端，比如2kV；
用于35kV電纜的耐壓裝置，35kV電纜的耐壓，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓較高一點的電壓端，比如3-4kV；
用于110kV電纜的耐壓裝置，110kV電纜的耐壓，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓高端比如5-6kV；（110kV變壓器）
用于110kV互感器，組合電器，開關等的耐壓裝置，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓高端比如10--15kV；
1.3、電抗器和分壓器：本裝置含有自檢功能即不帶任何被試品情況下可以自諧升壓；電抗器必須保證2節以上疊在一起串聯起來和分壓器組成諧振回路產生高壓。被試品的連線一般接在比較重的電抗器頂端，這樣不至于被張力拉倒。電抗器使用時，電抗器底部不要放在金屬板上面，因為電抗器是個開口磁路，試驗時和鐵板會產生渦流長時間會燒壞電抗器。

ZSBP-270KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置技術參數
（一）ZSBP指生產廠家代碼
（二）技術指標
1．額定電壓：108kV
被試品的：
22kV---滿足10kV電纜交流耐壓試驗；
35kV---滿足10kV變壓器交流耐壓試驗；
42kV---滿足10kV開關等交流耐壓試驗；
52kV---滿足35kV電纜交流耐壓試驗；
72kV---滿足35kV變壓器交流耐壓試驗；
95kV---滿足35kV開關等交流耐壓試驗；
2．輸出電壓波形畸變率：<1.0％
3.允許連續工作時間：額定條件下一次性工作60分鐘，
4．裝置自身品質因數：Q>50
5．火力發電機試驗時滿負荷下品質因數：Q>10（與負載相關）
6. 水力發電機試驗時滿負荷下品質因數：Q>10（與負載相關）
7．電纜試驗時滿負荷下品質因數：Q>30（與負載相關）
8．主變壓器試驗滿負荷時品質因數：Q>30（與負載相關）
9. GIS，開關等試驗滿負荷時品質因數：Q>50（與負載相關）
10．輸入電源： 380/220V
11．頻率調節范圍：30Hz～300Hz
12．系統測量精度：1.5％±200V
13．裝置具有過壓、過流、零位啟動等保護功能
（三）設備遵循標準
《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》 GB50150-2006
《水輪發電機組安裝技術規范》 GB/T8564――2003
《高壓諧振試驗裝置》 DL/T 849.6—2004
《電抗器》 GB10229.88
《電力設備預防性試驗規程》 DL/T596-1996
《耦合電容器和電容分壓器》 IEC358(1990)

ZSBP-270KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置配置說明
1.變頻電源一臺：
額定功率：20kVA；
輸入電壓： 380/220V 45～65Hz
輸出電壓：0～500V可調
輸出電壓頻率：30～300Hz
0.01Hz步進可調
頻率不穩定度≤0.02%
輸出電流：0～40A
重量：18kg
2.高壓諧振電抗器（共4臺）：67.5kVA/27kV
額定工作電壓：27kV
額定工作電流：2.5A
額定電感量：50H
連續工作時間：60min
溫升：小于60度
工作頻率：30-300Hz
重量：60kg
3.激勵變1臺：
額定容量：20kVA
輸入電壓：500V
輸出電壓：1.5KV,3kV，6KV
4.電容分壓器一臺：FRC-110kV純電容式
高壓電容量：2000pF
分壓比：2000:1
工作頻率：30～300Hz
誤差精度：1.5％±200V
額定電壓:110kV
重量：20kg

ZSBP-270KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置供貨清單一覽表
1、變頻電源 20kW 臺 1
2、勵磁變壓器 20kVA 臺 1
3、高壓電抗器 67.5kVA/27kV 臺 4
4、電容分壓器 110/0.002 臺 1
5、附件箱含測試線一套套 1

ZSBP-270KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置激勵變壓器接線用法：
用于10kV電纜的耐壓裝置，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓低一些的電壓端，比如接線找1-2kV的接線端子；
用于35kV電纜的耐壓裝置，35kV電纜的耐壓，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，一般接電壓較高一點的電壓端，比如接線找3-4kV的接線端子；
用于110kV電纜的耐壓裝置，110kV電纜的耐壓，激勵變高電壓輸出部分和電抗器之間連接，比如接線找4-6kV的接線端子；
激勵變什么情況下用串聯和并聯，高電壓小電流試驗一般采用串聯，比如變壓器，開關，GIS等試驗，激勵變就要采用高電壓的電壓端子接線，這時激勵變外部端子就要串聯使用；低電壓大電流試驗一般采用并聯，比如電纜，發電機等試驗，激勵變就要采用低電壓的電壓端子接線，這時激勵變外部端子一般就要并聯使用。

ZSBP-270KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置注意事項
? 激勵變使用時，高壓尾X必須接地（實物已連接），成套設備的接地均需通過分壓器接地端接地，再與試品的地網相連，保證一點接地。
? 激勵變壓器使用時可以串并聯使用，聯結方法見激勵變壓器面板提示。
? 使用時各根高壓導線應拉直騰空（特別是高壓硅膠線），以避免對地起暈。
? 請嚴格按照說明書規定的連線方式連接使用,否則將會對該設備造成損壞。
若線路接通后無法找到諧振點而不能升壓，則很可能是回路沒有接通，則應檢查線路是否接通

ZSBP-270KVA/108KV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-270KVA/108KV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-270KVA/108KV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。

ZSBP-270KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

菜單描述

按上、下循環方向鍵光標可在測量、聯結組、分接、電壓值間循環滾到：

在開機狀態下如圖一，通過按鍵左右方向鍵可以切換到圖二，其中當光標在測量時，如圖一所示，按確認鍵，啟動測試，此時只測量變比值或匝比值。而光標在三相自動時，如圖五所示，按上下方向鍵，三相自動、三相AB、三相BC、三相CA、單相、三相組別循環顯示，按確認鍵啟動測試。

在圖二中通過按鍵可以實現圖三到圖六的切換。

在圖三中通過按鍵高壓項可以實現Y→D→Z之間的循環轉換。此選項表示變壓器高壓側的聯結方式。Y表示星形聯結且引出中性點，D表示三角形接線， Z表示Z形接線組別的特殊變壓器。

在圖四中通過按鍵低壓項可以實現y→d→z之間的循環轉換。此選項表示變壓器低壓側的聯結方式。y表示星形聯結且引出中性點，d表示三角形接線，z表示Z形接線組別的特殊變壓器。

在圖五中通過按鍵組別項左數*位數字“1”可以實現0→1之間的循環轉換。

在圖六中通過按鍵組別項左數第二位數字“1”可以實現0→1→2→3→4→5→6→7→8→9之間的循環轉換。

下圖中通過按鍵可以實現圖七到圖十一的切換。

在圖七中通過按鍵等分接級項左數*位數字“1”可以實現0→1→2→3→4→5→6→7→8→9之間的循環轉換。

在圖八中通過按鍵等分接級項左數第二位數字“2”可以實現0→1→2→3→4→5→6→7→8→9之間的循環轉換。

在圖九中通過按鍵等分接級項左數第三位數字“5”可以實現0→1→2→3→4→5→6→7→8→9之間的循環轉換。

在圖十中通過按鍵分接類型項左數*位數字“0”可以實現0→1→2→3→4→5→6→7→8→9之間的循環轉換。

在圖十一中通過按鍵分接類型項左數第二位數字“9”可以實現0→1→2→3→4→5→6→7→8→9之間的循環轉換。

在下圖中通過按鍵可以實現圖十二到圖十四的切換

圖十二中通過按鍵變比項可以實現標準→非標之間循環轉換。

在圖十三中通過按鍵可以實現高壓項五位數字“0”之間光標的切換，通過按鍵可以使高壓項的五位數字“0”實現0→1→2→3→4→5→6→7→8→9→?（小數點）之間的循環轉換。該項可輸入變壓器額定分接點的高壓電壓值

在圖十四中通過按鍵可以實現低壓項五位數字“0”之間光標的切換，通過按鍵可以使低壓項的五位數字“0”實現0→1→2→3→4→5→6→7→8→9→?（小數點）之間的循環轉換。該項可輸入變壓器額定分接點的低壓電壓值對于具有多個分接點的變壓器，高、低壓電壓值輸入額定點的高、低壓電壓值，對于沒有分接點的試品，則輸入實際的高、低壓電壓值。高、低壓電壓值可以按實際電壓值輸入，也可以根據實際情況按實際比例關系輸入。只有高、低壓電壓值輸入后，測試結果才可以自動計算出誤差值，否則只測實際值，不計算誤差值。等分接級、分接類型、聯結類型均按變壓器銘牌標注輸入。

五注意事項

1 對于具有多個分接點的變壓器，等分接級，分接類型，額定高、低壓電壓值的輸入，是為了使測試結果可以自動計算出誤差值，以及分接開關所處的分接位，一旦額定數據輸入，則測試各個分接點時都可以自動計算出該點的誤差值以及該點是哪一個分接點（即分接位是幾），不必再做數據改動。

2 等分接級，也有叫做分接距離的，電壓組合110±8×1.25%/10.0的變壓器，1.25%即等分接級。

3 分接類型，電壓組合110±8×1.25%/10.0的變壓器，等分接級為 8+1 即9，即輸入額定分接位皆可，這樣對于額定分接位置不中間點的變壓器，對于分接位置的測量也不會出現錯誤。

4 變比，給試品施加三相電時，所測得的高壓與低壓的電壓比值關系，匝比則是高壓與低壓繞組所繞圈數的比值關系。對于高壓是星形聯結（不論是否具有中性點），低壓是三角形聯結的變壓器來說，變比值是匝比值的√3倍。對于低壓是星形聯結（不論是否具有中性點），高壓是三角形聯結的變壓器來說，匝比值是變比值的√3倍。

5 對于帶中性點的變壓器，如YN-d-11的變壓器，按Y-d-11測量。

6 有載分接開關19檔的變壓器，若9、10、11分接是同一個值，儀器輸入分接類型時應輸入9。

7 分接開關在低壓側的變壓器，顯示分接位置和實際分接位置倒置。

8 電壓等級低的變壓器，當輸入電壓值有效位數不夠用時，可將高低壓電壓同時乘10或100等常數后輸入。

9 測試單相變壓器時，只要將測量選項選為“單”即可。