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電力技術
電纜交流耐壓試驗儀（電科院）
時間：2022-11-24
中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜交流耐壓試驗儀（電科院）
ZSBP-405kVA/108kV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。
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ZSBP-405kVA/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-405kVA/108kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
適用范圍
1、滿足100MVA/35kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.025uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤72kV。試驗時間：1分鐘
2、滿足35kV/300橫截電纜3000米的交流耐壓試驗，電容≤0.6Uf,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。試驗時間：1小時
系統技術規范及性能
4.1 系統技術參數
4.1.1 額定輸出電壓： 0～108kV
4.1.2 諧振電壓波型： 正弦波，波形畸變率＜1.0%
4.1.3 最大被試品電流； 2.5A 7.5A
4.1.4 最大試驗容量： 405kVA
4.1.5 輸出頻率： 30～300Hz
4.1.6 工作時間： 滿功率輸出下，連續工作時間60min
4.1.7 品質因素： 30～90
4.1.8 輸入工作電源： 三相380V±5%，50Hz
4.1.9 環境溫度： －15℃～+40℃
4.1.10 相對濕度： ＜90RH%，無凝露狀況
4.1.11 海拔高度： ＜5000m
4.2 系統的性能特點
4.2.1 充分利用我公司在電子測量技術和電磁兼容方面的優勢，完全自主開發設計和生產該套設備所有組成部分包括：變頻電源、激勵變壓器、澆注式高壓電抗器和高精度電容分壓器。
4.2.2 具備手動/自動模式、大屏幕顯示、試驗參數設置，并具有自動計時及操作提示功能。
4.2.3 具備多項保護功能，如：過壓、過流保護、放電保護、失諧保護等。
裝置容量確定
設備裝置容量設計為405KVA/108kV，分6節電抗器，電抗器單節為27KV/2.5A/52H組合使用能滿足上述被試品的試驗要求。
六、主要部件的技術規范及性能
1、變頻控制電源25KW 1臺
a) 變頻控制電源采用高壓耐壓試驗專用變頻電源,采用一體化設計,控制電源本體具備調頻、調壓、控制、保護等功能。
b) 額定輸出容量: 25KW
c) 工作電源: 交流220V/380V、50Hz 。兩種電源都可使用
d) 輸出電壓: 0～500V可調。
e) 輸出電壓不穩定度≤0.05%
f) 最大輸出電流: 50A
g) 輸出波形:正弦波, 波形畸變率:≤0.5%
h) 頻率調節范圍: 30～300Hz
頻率調節分辨率: 0.001 Hz
i) 連續運行時間: 大于1小時
j) 噪聲水平:≤ 60dB
k) 變頻電源采用高性能專用微機控制電壓、頻率調節
l) 變頻電源配備專用引線和插頭與其他設備進行連接。
m) 保 護 ：具有過壓、過流、過熱、放電保護功能。
n) 具備手動試驗/自動試驗兩種模式。
具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率、勵磁電流、勵磁電壓、試驗時間等。
具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數設置功能及各種數據打印功能。
O) 重 量： 25Kg
2、 勵磁變壓器25KVA 1臺
a) 額定容量: 25KVA
b) 輸入電壓: 500V
c) 輸出電壓： 2KV ；4KV；
d) 工作頻率范圍： 30～300Hz
e) 連續運行時間: 大于1小時
f) 電壓比測量誤差: 小于1%
g) 結構： 采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求；
高﹑低壓繞組間和鐵芯設靜電屏蔽,既作為勵磁變,又是隔離變；
內置過電壓保護,防止擊穿反擊。
h) 重 量： 90Kg ;
3、高壓電抗器 67.5/27 6臺
a) 額定容量： 67.5KVA
b) 額定電壓： 27KV
c) 額定電流： 2.5A
e) 品質因素： Q≥30
f) 結 構： 干式；
g) 重 量： 70Kg/臺
h) 連續運行時間：≥ 1小時
4、 電容分壓器 110/0.001 UF 1臺
a) 額定電壓： 110KV
b) 工作頻率： 30～300Hz
c) 分 壓 比： 1000：1
d) 分壓比誤差： ≤1%,
e) 測量精度： 交流有效值1.0級
f) 介質損耗： tgδ≤0.5% ;
g) 重 量： 30Kg
h)高﹑低壓臂的電容采用一致的介質結構,溫度系數小,角位移小,在30-300HZ內分壓比不變。
基本配置
1、變頻電源 25KW 臺 1
2、勵磁變壓器 25KVA 臺 1
3、高壓電抗器 67.5/27(27KV/2.5A) 臺 6
4、電容分壓器 110/0.001UF(110KV) 臺 1
5、附件箱 含測試線一套 套 1
ZSBP-405kVA/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-405kVA/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-405kVA/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-405kVA/108kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
串聯諧振交流耐壓操作說明1.1 電纜試驗操作:1.1.1 現場接線示意圖:
1.1.2 勵磁變壓器接線注意事項:
用于 10KV 電纜的耐壓裝置，勵磁變壓器一般接低端;
2. 用于 10KV 和 35KV 電纜的耐壓裝置，10KV 電纜耐壓勵磁變壓器接低端，35KV 電纜耐壓勵磁變壓器接較高端;
3. 用于 10KV 、35KV 和 110KV 電纜的耐壓裝置:10KV、35KV 電纜耐壓勵磁變壓器接低端，中試控股110KV 電纜耐壓勵磁變壓器接高端;1.1.3 電抗器及電容器分壓器接線注意事項:對于短電纜，無論電壓高低，一般將至少兩節電抗器串聯，以確保回路可以諧振。
1.2 電機耐壓試驗操作:1.
2.1 現場接線示意圖:1.
2.2 勵磁變壓器接線注意事項:1.用于電機的耐壓裝置，勵磁變壓器一般接低端;
2. 用于電機和電纜的耐壓裝置，電纜耐壓勵磁變壓器接低端，電機耐壓勵磁變壓器接高端;
3. 通常情況下，用于電機耐壓的諧振裝置兼容較低電壓的電纜。
4.2 GIS、開關及變壓器試驗操作:
4.2.1 現場接線示意圖:
1.2.2 勵磁變壓器接線注意事項:1.用于開關、GIS、變壓器的耐壓裝置，勵磁變壓器的輸出電壓一般較高;
2. 用于開關、GIS 的耐壓裝置，勵磁變壓器接高端，變壓器耐壓勵磁變壓器接低端;
3. 通常情況下，改種型號的諧振裝置兼容較較短長度的電纜，勵磁變壓器接低端。
4.2.3 電抗器接線注意事項:1.用于開關及較低電容量的試品交流耐壓試驗時，需要將所有電抗器串聯在高壓回路中，可以確保諧振。
2.用于開關、GIS、變壓器的耐壓時，需要將電抗器串聯連接，電抗器串聯只數按照實際的試驗電壓確定。
4.3 通用操作步驟:正確按照接線示意圖及相關要求連接試驗回路，在現場設置試驗警示標記，正確設置各項試驗參數。
自動試驗:進入圖 2 界面，點擊“自動”，進入下圖 4 界面，點擊“啟動”， “確認”，則自動進行調諧、升壓、計時、降壓。界面依次如下:調諧升壓:計時:降壓:試驗完成:在試驗過程中出現保護動作時，均有相關界面顯示。
2.手動/半自動試驗:進入圖 2 界面，點擊“手動”，進入下圖 4 界面，點擊“啟動”，“確認”，中試控股則可以進行手動/自動調頻、手動升降壓。半自動試驗:點擊“調諧”，則自動調諧，調諧完成后點擊電壓“加、減”手動升壓。手動試驗:點擊頻率“加、減”，則手動調諧，調諧完成后點擊電壓“加、減”手動升壓。
交流高壓串聯諧振試驗裝置是利用調諧電感與負荷電容使之產生工頻串聯諧振，以獲得工頻試驗電壓的串聯諧振試驗裝置。串聯諧振由隔離變壓器、調頻調壓電源、激勵變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連接方式;分壓器并聯在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護信號;調頻功率輸出經激勵變壓器耦合給串聯諧振回路，提供串聯諧振的激勵功率。 變頻串聯諧振試驗裝置不同于一般通用的試驗儀器，最大的特點是同一套設備可以用于不同電氣設備的交流耐壓試驗如交聯電纜、變壓器、GIS、電動機和發電機等，除了本選型目錄給出系列典型常用型號供用戶選擇外，通常需要根據用戶的試品范圍和試驗要求進行配置方案的設計，滿足不同地區、不同用戶、不同試品的試驗要求。 我們已知，在回路頻率f=1/2π√LC時，回路產生諧振，此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。Q為系統品質因素，即電壓諧振倍數，一般為幾十到一百以上。先通過調節變頻電源的輸出頻率使回路發生串聯諧振，再在回路諧振的條件下調節變頻電源輸出電壓使試品電壓達到試驗值。由于回路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就可在試品CX上產生較高的試驗電壓。
中試控股研發的變頻串聯諧振試驗裝置是運用串聯諧振原理，利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路，調節變頻控制器的輸出頻率，使回路電感L和試品C串聯諧振，諧振電壓即為加到試品上電壓。變頻諧振試驗裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。 串聯諧振耐壓裝置主要由變頻控制器，勵磁變壓器，高壓電抗器，高壓分壓器等組成。變頻控制器又分兩大類，20KW及以上為控制臺式，20KW以下為便攜箱式;它由控制器和濾波器組成。變頻控制器主要作用是把幅值和頻率都固定的380V或200V工頻正弦交流電轉變為幅值和頻率可調的正弦波。并為整套設備提供電源。勵磁變壓器的作用是將變頻電源輸出的電壓升到合適的試驗電壓。高壓電抗器L是諧振回路重要部件，當電源頻率等于1/(2π√LCX)時，它與被試品CX發生串聯諧振。
變頻串聯諧振試驗裝置適用于10KV、35KV、110KV、220KV、500KV聚己烯電力電纜交流耐壓試驗。適用于60KV、220KV，500KVGIS交流耐壓試驗。適用于大型變壓器，發電機組工頻耐壓試驗;電力變壓器感應耐壓試驗;接地電阻測量。因為多年專注于串聯諧振裝置的研發生產，所以中試控股在技術、質量、服務都是變頻串聯諧振裝置的上上選!眾多專業客戶經全國范圍篩選。在電力系統中諧波產生的根本原因是由于非線性負載所致，當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關系，就形成非正弦電流，從而產生諧波，而許多用電設備又是感性負載，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。傳統的無功補償與諧波治理方案分別是設置并聯電容器和LC振蕩電路，這些都需要電容器參與工作，而電容器和電網中的諧波又有相互影響，以下分別就并聯諧振和串聯諧振對諧波的影響分別分析：
一.并聯諧振對諧波的影響
并聯諧振主要影響是對諧波電流的放大。
1.并聯電容器對諧波電流放大的原理。在沒有電容設備且不考慮輸電線路的電容時。電力系統的諧波阻抗Zsn由下式表示：
Zsn=Rsn+jXsn=Rmsn+JNXs
式中Rsn——系統的n次諧波電阻;
Xs——n次諧波電抗，Xsn=nXs;Xs——工頻短路電抗。
設并聯電容器的基波電抗為Xc，n次諧波電抗為Xcn，則Xcn=(1/n)Xc。
并聯電容器后，系統的諧波等效電路如圖所示，系統的n次諧波阻抗變為Z’sn。
串聯諧振與并聯諧振對諧波的影響
由上式可見，裝設電容器之后，系統諧波阻抗發生變化。既可為感性也可為容性，并對特定頻率的諧波，并聯電容器可與系統發生并聯諧振，使等效諧波阻抗達到最大值。
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