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中試控股技術研究院魯工為您講解：GIS交流耐壓試驗裝置（20-300HZ）

ZSBP-44KVA/44kV變頻串聯(lián)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(lián)諧振耐壓試驗裝置可以做什么?
變頻串聯(lián)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(fā)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(tǒng)的交流耐壓試驗。

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

ZSBP-44KVA/44kV變頻串聯(lián)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(guī)格。

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）。

ZSBP-44KVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置
一、滿足試品范圍
1、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。
2、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、裝置主要組成
1、變頻電源 ZSBP-4kW 臺 1
2、激勵變壓器 ZSJL-3kVA 臺 1
3、高壓電抗器 ZSDK-22kVA/22kV 臺 2
4、電容分壓器 ZSFY-3000pF/50kV 套 1
三、主要功能及特征
ZSXZ系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置，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好評和應用，是當前高電壓試驗的新方法和潮流。
我公司調頻諧振裝置主要功能及其技術特點：
1、裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧（閃絡）等保護功能，過壓過流保護值可以根據(jù)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(xiàn)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(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇，提高試驗速度。
4、能存儲和異地打印數(shù)據(jù)，存入的數(shù)據(jù)編號是數(shù)字，方便用戶識別和查找。
5、裝置自動掃頻時頻率起點可以在規(guī)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、采用DSP平臺技術，可根據(jù)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(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的，在整個系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)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(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，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。
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(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。
11、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。
四、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
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(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
七、系統(tǒng)配置參數(shù)
(一)變頻電源ZSBP-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(jié)范圍：30–300Hz
9)頻率調節(jié)分辨率：≤0.1Hz
10)頻率穩(wěn)定度：0.1%
11)運 行 時 間：額定容量下連續(xù)60min 
12)溫    升：額定容量下連續(xù)運行60min元器件最高溫度≤65K
13)噪 聲 水 平：≤50dB
14)尺寸（長寬高mm）：400×280×400
15)重量：約10kg
(二)激勵變壓器ZSJL-3kVA                     1臺
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
5)尺寸（長寬高mm）：450×330×430
6)重量：約35kg
(三)高壓電抗器ZSDK-22kVA/22kV                              2節(jié)
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(jié)
5)品質因素：Q≥30 (f=45Hz)
6)結    構：干式
7)尺寸（內徑高mm）：?236×375
8)重    量：約33kg
(四)電容分壓器ZSFY-3000pF/50kV                             1套
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
八、供貨清單
1、變頻電源 ZSBP-4kW  臺 1
2、激勵變壓器   ZSJL-3kVA 臺 1
3、高壓電抗器 ZSDK-22kVA/22kV 臺 2
4、電容分壓器 ZSFY-3000pF/50kV 套 1
5、串聯(lián)諧振測試線 套 1
6、出廠檢驗報告 份 1
7、使用說明書 份 1
8、產(chǎn)品合格證 份 1
9、裝箱清單 份 1
九、參考實驗標準
DL/T 596-1996 《電力設備預防性試驗規(guī)程》 
GB50150-2016 《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》
GB10229-88 《電抗器》
GB1094 《電力變壓器》
GB1094.1-GB1094.6-96       《外殼防護等級》
GB2900 《電工名詞術語》
GB/T16927.1~2-1997       《高電壓試驗技術》
DL/T474.4-2006             《現(xiàn)場絕緣試驗實施導則－交流耐壓試驗》
DL/T1015                   《現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統(tǒng)的使用導則》
GB/T311.1-1997 《高壓輸變電設備的絕緣與配合》
GB191-2000 《包裝儲運圖示標志》
JB/T9641-1999              《試驗變壓器》
IEC358(1990)               《耦合電容器和電容分壓器》
GB4793-1984                《電子測量儀器安全要求》
GB/T3859.2-1993          《半導體變流器應用導則》
GB/T2423.8-1995          《電工電子產(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程》
DL/T849.6-2004             《電力設備專用測試儀器通用技術條件第6部分：高壓諧振試驗裝置》

ZSBP-44KVA/44kV變頻串聯(lián)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(fā)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(lián)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-44KVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置產(chǎn)品適用性好，實用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企業(yè)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(chǎn)出ZSBP-44KVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置優(yōu)質產(chǎn)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-44KVA/44kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置

如果在GIS電纜終端側加壓，那么必須拆除GIS出線套管與主變間的連線，并且確認該側的斷路器、隔離開關、接地刀閘都處在電纜試驗系統(tǒng)所要求的試驗狀態(tài)。
如果在電纜戶外終端進行試驗，對側的線路斷路器、隔離開關、接地刀閘需要處于試驗所要求的狀態(tài)。
2.3現(xiàn)場試驗工作程序
1）將試驗設備安裝在電纜終端相應套管位置，調試好設備。試驗場地四周裝設圍欄，懸掛“止步，高壓危險！”標示牌。
2）測量被試電纜一相電纜的絕緣電阻，確認絕緣電阻合格。
3）將試驗引線接上被試電纜終端接頭的一相。
4）檢查試驗回路所有接線，檢查測量儀表，準備開始試驗。
5）合上試驗電源，調整變頻電源的頻率，將試驗回路調至諧振，此時調壓器置于初始位置。
6）將輸出電壓逐漸升至試驗電壓，保持試驗電壓60min，然后快速降壓至零，斷開試驗電源，高壓端掛接地線。
7）復測被試電纜A相的絕緣電阻。
8）試驗過程中如發(fā)生閃絡、擊穿或異常情況，應立即暫停試驗。委托方應安排人員檢查電纜是否需要處理，確定能否再次進行耐壓試驗。試驗方應檢查試驗設備是否損壞，如有損壞須立即檢修。
9）重新試驗時如再次發(fā)生閃絡或擊穿，委托方必須確認電纜經(jīng)檢查處理后符合耐壓試驗要求，如符合要求則重復執(zhí)行“第6步驟”，直至試驗完成。
10）重復“第2～9步驟”完成被試電纜其它二相試驗。
11）完成三相電纜試驗。
3.串聯(lián)諧振高壓試驗設備技術分析
3.1串聯(lián)諧振的產(chǎn)生
R.L.C串聯(lián)回路
所示為R、L、C串聯(lián)電路，在正弦電壓U作用下，其復阻抗為：
式中，電抗X＝XLXC，是角頻率ω的函數(shù)，L隨ω變化的情況如圖4所示。當ω從零開始向變化時，X從–∞向+∞變化，在ω＜ω0時，X＜0，電路為容性；在ω＞ω時，X＞0，電路為感性；
在此時電路阻抗Z(ω0)＝R為純阻性，電壓和電流同相。將電路此時的工作狀態(tài)稱為串聯(lián)諧振。
阻抗X隨ω變化而變的函數(shù)圖象
式(就是串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件。由此式可求得諧振角頻率ω0如下：
諧振頻率為：
由此可知，串聯(lián)諧振裝置的諧振頻率是由電路自身參數(shù)L、C決定的，與外部條件無關，故又稱電路的固有頻率。當電源頻率一定時，可以調節(jié)電路參數(shù)L或C，使電路固有頻率與電源頻率一致而發(fā)生諧振；在電路參數(shù)一定時，可以改變電源頻率使之與電路固有頻率一致而發(fā)生諧振。
3.2串聯(lián)諧振高壓試品電源的優(yōu)點
1)所需電源容量
下面以額定電壓為110kV，電纜長度為2500m，截面積為630mm2的XLPE電纜為例，查表1數(shù)據(jù)得到該電纜的電容為0.188μF/km，其試驗參數(shù)估算如下。
試驗電壓：
高壓電抗器電感值：L=40H
試驗電壓頻率：f=36.6Hz
高壓試驗電流：I=14A
電源電流：I0≈50A
上述中試控股電纜如果用常規(guī)的交流高壓試驗設備進行耐壓試驗時，所需試品容量為P=14A×128kV=1792kVA，采用串聯(lián)諧振方法所需試驗電源的功率僅為P=50A×380V=19kW。串聯(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品的電容通過調頻發(fā)生諧振而產(chǎn)生高電壓和大電流的，在整個系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)中有功消耗的部分。
2)設備的重量和體積串聯(lián)諧振電源中，省去了笨重的大功率調壓裝置和工頻試驗變壓器，使得試驗設備的重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/3-1/5。