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電力技術

串聯諧振耐壓試驗設備(110kV)

時間：2022-11-28

中試控股技術研究院魯工為您講解：串聯諧振耐壓試驗設備(110kV)

ZSBP-650KVA/52KV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-650KVA/52KV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-650KVA/52KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
一、適用范圍
35kV/300mm2的電纜，長度5km，電容量≤0.99uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。
二、系統主要性能及參數
1、電源電壓： 380V±10%、50Hz；
2、額定容量： 650KVA；
3、輸出電壓： 52KV，
4、輸出電流： 2.5A . 12.5A
5、輸出電壓波形: 正弦波；
6、輸出電壓波形畸變率: ≤0.5% ；
7、允許連續工作時間：額定輸出電流下持續運行時間為60分鐘；
8、輸出頻率范圍: 30～300Hz ；
9、品質因數: ≥30
10、系統噪聲: ≤60db
11、系統測量精度: 1.0級
12、頻率分辨率: 0.01Hz
13、頻率不穩定度: ≤0.05%
14、環境溫度： -25℃～ +55℃
相對濕度: ≤90%
海拔高度: ≤2000m
15、具備手動試驗/自動調諧/自動試驗模式。
16、具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率等。
17、具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數設置功能。
18 具備過電壓、過電流、過熱保護功能。
19、具備閃絡保護功能,在試品發生閃絡時諧振回路失諧,電源立即停止輸出,屏幕提示“試驗失敗”及相關信息。
20、具備各種數據打印功能。
三、設備制造遵循的國家標準和行業標準
GB7328-87 << 變壓器和電抗器的聲級測量>>
GB1094 <<電力變壓器>>
GB/T16927.1-2-1997 <<高電壓試驗技術>>
ZBK41006-89 <<試驗變壓器>>
GB4208 <<外殼防護等級>>
GB2900 <<電工名詞術語>>
GB5273 <<變壓器、高壓電器和套管的端子>>
GB191 <<包裝儲運標志>>
GB10327 <<電力變壓器絕緣水平和絕緣試驗外絕緣自空氣間隙》
GB10229-88 <<電抗器>>
IEC358(1990) <<耦合電容器和電容分壓器>>
IEC1000 <<電磁兼容性>>
GB4793-1984 電子測量儀器安全要求
四、系統配置及具體參數
1、變頻控制電源40KW 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: 40KW
c) 工作電源: 交流220V/380V、50Hz 。
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: 80A
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38KVA 1臺
a) 額定容量: 38KVA
b) 輸入電壓: 500V
c) 輸出電壓： 3KV
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： 65Kg ;
3、高壓電抗器 65/26 10臺
a) 額定容量： 65KVA
b) 額定電壓： 26KV
c) 額定電流： 2.5A
e) 品質因素： Q≥30
f) 結構：干式；
g) 重量： 75Kg/臺
h) 連續運行時間：≥ 1小時
4、電容分壓器 60/0.0028 1臺
a) 額定電壓： 60KV
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。
五、供貨清單一覽表
1、變頻電源 40KW 臺 1
2、勵磁變壓器 20KVA 臺 1
3、高壓電抗器 65/26(26KV/2.5A) 臺 10
4、電容分壓器 60/0.0028(60KV) 臺 1
5、附件箱含測試線一套套 1
六、出廠檢驗
本裝置出廠前，對各組成單元設備及成套裝置分別按下列試驗項目進行出廠前試驗，試驗結果完全符合協議及以下標準要求后方可出廠。
1、變頻電源
1）絕緣電阻測試
2）耐壓試驗：2000V，1分鐘
3）負載試驗：在滿負荷下，各器件的溫升不大于45K 。
2、勵磁變壓器
1）直流電阻測量
2）變比測量
3）空載電流及空載損耗
4）短路阻抗和負載損耗
5）絕緣電阻測試
6）溫升試驗：額定容量下運行60min,溫升不大于65K
3、電抗器試驗
1）直流電阻測量
2）電感量測量
3）交流耐壓試驗
溫升試驗：額定容量下運行60min,溫升不大于65K
4、成套裝置試驗
（1）耐壓試驗：1.1額定電壓下，耐壓1min；
（2）短路試驗：電壓為0.5U，0.8U，1.0U的條件下，將高壓輸出突發短路3次，保護裝置可靠動作，各單元完好。
（3）噪音小于60dB；

變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置：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。

中試控股變頻串聯諧振耐壓成套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”產出變頻串聯諧振耐壓成套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。

變頻串聯諧振耐壓成套試驗裝置|中試控股

成果內容提要：
主要觀點：
本成果研究了一種智能型高壓變頻串聯諧振交流耐壓試驗電源。智能型串聯諧振試驗電源是電力設施進行耐壓試驗必不可少的檢驗設備，通過對電力設備進行耐壓試驗，可以確定設備內部的清潔度及絕緣是否達到規定要求，用來檢驗設備的制造及性能良好與否，確保設備安全可靠運行，智能型串聯諧振試驗電源采用變頻變壓的方法來使試驗回路諧振實現二次升壓，是電氣設備進行耐壓試驗不可缺少的檢測設備。以往進行的工頻交流試驗實驗裝置主要是高壓試驗變壓器和電力變壓器，電源容量大、試驗裝置笨重，不能自動調頻、調壓，難以適應當今大電網、高電壓、高自動化的發展趨勢。與傳統的調頻式諧振高壓試驗電源相比，本研究作品嵌入新型智能調頻、調壓算法，利用大功率開關器件絕緣柵雙極晶體管（IGBT）代替以往的模擬器件逆變產生高壓試驗所需的交流電壓，同時利用LC串聯諧振原理使在測試品上產生電路品質因數Q（一般處于50~100之間）倍的高壓。該裝置體積小、重量輕，現場操作簡單方便，并且中試控股可以有效的保護實驗裝置以及測試品。本裝置的主要功能如下：
1.交流耐壓
中試控股本裝置利用高壓回路中電抗與容型試品發生串聯諧振產生高壓，檢測測試品的絕緣程度。實驗過程可采用手動與自動方式實現，所產生的高壓可根據測試品的電壓等級進行調整，范圍廣，可靠性高，穩定性好。諧振頻率范圍可達30~300Hz，接近于工頻耐壓試驗。
2.報警、保護功能
中試控股本裝置具有智能的保護和報警功能。測試品在進行耐壓試驗過程中，若被擊穿，裝置具有自動判斷、報警、保護、切除試驗回路電源，同時會在人機交互界面上顯示故障信息。當超過設定的試驗電壓時，也會有相應的保護動作，具有完善的報警功能。
3.存儲打印功能
除以上功能外，中試控股本裝置還具備存儲和打印功能。在測試品進行交流耐壓過程中，能夠記錄并存儲耐壓過程中的電壓值以及試驗結果，可以通過打印機將試驗過程電壓值和試驗結果打印，方便日后查詢。
創新點：
1、中試控股利用高壓回路中電抗與容型試品發生串聯諧振產生高壓，減少電源輸入容量。
2、裝置具有全自動功能，操作方便，體積小，便于攜帶。
3、中試控股控制電路采用雙處理器結構，充分利用DSP芯片高效的數據處理能力，對數據實時采樣、運算及對電壓實時調節控制；采用STM32控制人機交互界面，操作方便，顯示直觀。
4、中試控股采用基于負載電流前饋的濾波電容電壓外環電感電流內環的雙環控制系統，使得在掃頻過程中電壓幅值穩定，中試控股具有良好的正弦化波形。
5、中試控股采用單極性倍頻調制算法，使得濾波器的設計比較方便，輸出電壓波形良好。
實踐意義：
近年來人民的生活水平不斷提高，用電需求量的不斷增大，導致電力設備要承受最高工作電壓、電流的頻繁作用，致使電力設備運行發生的事故中有很大一部分是絕緣故障。因此電力設備在掛網運行前一定用經過嚴格的絕緣性能檢測。任何電力故障或事故的發生都將影響到電力系統的正常運行和電力用戶的正常生產和生活，將會給國民經濟造成重大損失，帶來不良社會影響。國內諸多大學及科研所投入了大量的力量進行研究和開發，均已研制出實際的裝置并投入運行。但是，由于技術還不夠完善，以及其他方面的原因，早期已實際投運的系統運行效果并不理想，巨大的市場正急切呼喚新一代產品的問世。
本成果研發的智能型高壓變頻串聯諧振交流耐壓試驗電源，具有全自動功能，操作方便，體積小，便于攜帶；硬件上采用雙處理器結構，充分利用DSP芯片高效的數據處理能力，對數據實時采樣、運算及對電壓實時調節控制；采用STM32控制人機交互界面，操作方便，顯示直觀；軟件上采用基于負載電流前饋的濾波電容電壓外環電感電流內環的雙環控制系統單極性倍頻調制算法，使得在掃頻過程中電壓幅值穩定，具有良好的正弦化波形。
另外，陜西是西部地區的橋頭堡，科技和教育水平居全國先進，然而由于種種原因經濟仍處于欠發達水平。在國家西部大開發戰略的推動下，陜西正在實施“科技興陜”的戰略，科技含量極高的本項目將積極推動這一戰略的實施，為陜西經濟和社會發展做出貢獻。同時，本成果的實施對目前我國西部大開發“以科技帶動經濟發展”的戰略也有具有重要意義，對促進陜西及西部地區經濟的發展具有顯著的社會效益。

中試控股串聯諧振試驗裝置功能特征

1、串聯諧振試驗裝置具有過壓、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，最大不超過40kg，便于現場使用。

3、中試控股串聯諧振試驗裝置具有三種工作模式，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、手動模式、自動調諧手動升壓模式。

4、能存儲和異地打印數據，存入的數據編號是數字，方便的幫助用戶識別和查找。

5、中試控股串聯諧振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、中試控股串聯諧振試驗裝置采用了DSP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。

串聯諧振試驗裝置
串聯諧振試驗裝置技術指標

1、額定電壓：45kV---滿足10kV電纜的交流耐壓試驗；90kV---滿足35kV電纜、變壓器的交流耐壓試驗；

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、串聯諧振自身品質因數：Q>505、GIS，開關等試驗滿負荷時品質因數：Q>50（與負載相關）

6、輸入電源：單相380V7、頻率調節范圍：30Hz～300Hz8、系統測量精度：1.5％9、串聯諧振試驗裝置具有過壓、過流、零位啟動等保護功能