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電纜主絕緣交流耐壓試驗系統(tǒng)（電力院）

時間：2022-11-28

中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜主絕緣交流耐壓試驗系統(tǒng)（電力院）

ZSBP-720KVA/200KV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(zhì)、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(nèi)蒙電網(wǎng).入圍合格供應商

ZSBP-720KVA/200KV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(zhì)（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-720KVA/200KV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置
一、適用范圍
1、滿足300mm2,35kV 電纜交流耐壓試驗，長度3km，電容≤0.59uF,試驗頻率30-300Hz,試驗電壓U≤52kV。
2、滿足100MVA/110kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.02uF,試驗頻率45-65Hz,試驗電壓U≤160kV。
3、滿足110kVGIS,變電站系統(tǒng)交流耐壓試驗，試驗頻率30-300Hz,試驗電壓U≤184kV。
4、滿足10kV發(fā)電機交流耐壓試驗，電容量≤0.5uF,試驗頻率45-65Hz,試驗電壓U≤24kV。
二、系統(tǒng)主要性能及參數(shù)
1、電源電壓： 380V±10%、50Hz；
2、額定容量： 720KVA；
3、輸出電壓： 200KV，
4、輸出電流： 2A. 6A,12A
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(xù)工作時間：額定輸出電流下持續(xù)運行時間為60分鐘；
8、輸出頻率范圍: 30～300Hz ；
9、品質(zhì)因數(shù): ≥30
10、系統(tǒng)噪聲: ≤60db
11、系統(tǒng)測量精度: 1.0級
12、頻率分辨率: 0.01Hz
13、頻率不穩(wěn)定度: ≤0.05%
14、環(huán)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(diào)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(shù)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(fā)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(shù)據(jù)打印功能。
三、設備制造遵循的國家標準和行業(yè)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(tǒng)配置及具體參數(shù)
1、變頻控制電源30KW 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(diào)頻、調(diào)壓、控制、保護等功能。
b) 額定輸出容量: 30KW
c) 工作電源: 交流380V、50Hz 。
d) 輸出電壓: 0～500V可調(diào)。
e) 輸出電壓不穩(wěn)定度≤0.05%
f) 最大輸出電流: 60A
g) 輸出波形:正弦波, 波形畸變率:≤0.5%
h) 頻率調(diào)節(jié)范圍: 30～300Hz
頻率調(diào)節(jié)分辨率: 0.001 Hz
i) 連續(xù)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(diào)節(jié)
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。
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(shù)設置功能及各種數(shù)據(jù)打印功能。
O) 重量： 26Kg
2、勵磁變壓器 30KVA 1臺
a) 額定容量: 30KVA
b) 輸入電壓: 500V
c) 輸出電壓： 2KV；3KV，5KV
d) 工作頻率范圍： 30～300Hz
e) 連續(xù)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(guī)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(nèi)置過電壓保護,防止擊穿反擊。
h) 重量： 120Kg ;
3、高壓電抗器 90/45 8臺
a) 額定容量： 90KVA
b) 額定電壓： 45KV
c) 額定電流： 2A
e) 品質(zhì)因素： Q≥30
f) 結構：干式；
g) 重量： 70Kg/臺
h) 連續(xù)運行時間：≥ 1小時
4、電容分壓器 200/0.001 1臺
a) 額定電壓： 200KV
b) 工作頻率： 30～300Hz
c) 分壓比： 2000：1
d) 分壓比誤差： ≤1%,
e) 測量精度：交流有效值1.0級
f) 介質(zhì)損耗： tgδ≤0.5% ;
g) 重量： 10Kg
h)高﹑低壓臂的電容采用一致的介質(zhì)結構,溫度系數(shù)小,角位移小,在30-300HZ內(nèi)分壓比不變。
五、供貨清單一覽表
序號設備名稱型號規(guī)格單位數(shù)量
1 變頻電源 30KW 臺 1
2 勵磁變壓器 30KVA 臺 1
3 高壓電抗器 90/45(45KV/2A) 臺 8
4 電容分壓器 200/0.001（200KV）臺 1
5 附件測試線套 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(xié)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(fā)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(lián)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(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。

中試控股變頻串聯(lián)諧振耐壓成套試驗裝置產(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)出變頻串聯(lián)諧振耐壓成套試驗裝置優(yōu)質(zhì)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。

變頻串聯(lián)諧振耐壓成套試驗裝置|中試控股

1.風扇不能啟動：
1）急停、故障保護、失諧保護后，沒有按“故障復位”；
2）內(nèi)部溫度過高，功率元件熱保護；
排除方法：關斷儀器電源，將儀器靜置30分鐘左右，重新開啟電源，按儀器面板上的“復位”鍵，再啟動儀器。
如果依然不能啟動風扇，請和廠家中試控股，不可拆卸儀器！

2.自動調(diào)諧不能完成，找不到諧振點：
現(xiàn)象：
調(diào)諧曲線完全是一條直線，調(diào)諧完成后儀器提示沒有諧振點。
原因：
回路接地不好，試驗回路接線錯誤，裝置某一儀器開路。
排除方法：
1）檢查接地裝置可靠，接地連接線是否有斷開點；
2）檢查勵磁變壓器的高低壓線圈的通斷；（低壓繞組阻值;高壓繞組阻值每個輸出端對高壓尾）
3）檢查每一只電抗器的通斷；(每個繞組阻值)
4）檢查分壓器的信號線的通斷；（高、低壓電容量）
5）檢查分壓器的高低壓電容臂的通斷；（1孔對芯，2孔對外殼分別導通；1孔對2孔斷開）
如果所有部件正常，依然沒有諧振點，請和廠家中試控股，不可拆卸儀器！

3. 不能升壓到試驗電壓
現(xiàn)象：
1）調(diào)諧曲線是一條直線，有較低的尖峰；
2）試驗時一次電壓較高，高壓卻較低，甚至在沒有升到試驗電壓時，一次電壓已經(jīng)到達額定電壓，回路自動降壓；
原因：
1）電抗器與試品電容量不匹配，沒有準確找到諧振點；
2）試品損耗較高，系統(tǒng)Q值太低；
3）勵磁變壓器高壓輸出電壓較低；
4）高壓連接線過長或沒有采用高壓放暈線。
排除方法：
1）盡可能將多只電抗器串聯(lián)，提高回路電感量；
2）提高勵磁變壓器的輸出電壓；
3）干燥處理被試品，提高被試品的絕緣強度，減少回路的有功損耗；
4）一般在設備較高電壓輸出時，采用高壓放暈線，或將普通高壓輸出線改為較短的連線，一般不超過5米。
如果全部處理完后，依然不能解決問題，請和廠家中試控股，不可拆卸儀器！
摘要：論述了諧振變壓器的原理，設計方法及研制中應注意的幾個問題，并通過計算值與實測值對比的方法證明了文中計算公式的精確性和實用性。

1. 前言：隨著電力電子技術的發(fā)展，采用高壓諧振技術對大容量電氣設備進行工頻耐壓試驗已經(jīng)成為可能，目前已被廣泛用于電纜，電容器、發(fā)電機等具有大電容的電力設備的交流試驗。原理是通過調(diào)節(jié)鐵心磁路的氣隙長度，得到連續(xù)變化的電感L，使其與被試品對地電容C發(fā)生諧振。本文以一臺150kVA試驗裝置為模型，闡述高壓諧振變壓器的原理與有關參數(shù)的計算。

2. 諧振變壓器原理

2.1 結構特征：諧振變壓器的鐵心可以做成兩種不同的結構：殼式和心式。心式鐵心變壓器在一系列主要指標方面不如殼式鐵心變壓器，其重量和外型尺寸較大，調(diào)節(jié)氣隙的傳動機構比較復雜。為此，我們研制的試驗裝置采用殼式結構，諧振變壓器繞組套裝在可移動的中心柱外面。

2.2 特性曲線：諧振變壓器的特性曲線如圖2所示。由圖2可見，在不同氣隙長度δ下，諧振變壓器的伏安特性具有良好的線性關系，其電感L與變壓器上的電壓值無關。因而這種諧振變壓器在用于交流諧振試驗時，可先在低壓條件下進行調(diào)諧（通過傳動機構改變動鐵心與下軛鐵心之間的氣隙長度），當調(diào)諧到諧振時，再升高試驗電壓，系統(tǒng)調(diào)諧非常方便。

2.3 回路電感L與鐵心氣隙長度δ的關系：氣隙可調(diào)諧振變壓器，無論是串聯(lián)型還是并聯(lián)型，都是通過調(diào)節(jié)鐵心氣隙長度，改變回路電感量L，使諧振變壓器發(fā)生諧振。這就是對于具有一定對地電容的被試器，通過改變鐵心氣隙長度使諧振變壓器發(fā)生諧振的機理。但是需要注意的是氣隙長度不可過大，過大會使已建立的諧振條件遭到破壞。

2.4 調(diào)諧原理：（1）串聯(lián)調(diào)諧：串聯(lián)諧振變壓器的等值電路如圖3所示。當對諧振變壓器施加US=220V，f=50Hz的工頻電壓后，通過手動或自動調(diào)節(jié)，使即ωL=1/ωC即XL=XC時，回路發(fā)生串聯(lián)諧振，這里回路電流IS最大=Us/(RL+RC)因為RC>>RL，則有Is≈US/Rc （1）被試品上的電壓UC和調(diào)諧電抗器上的電壓UL分別為： Uc=(1/ωc)Is=XcIs UL=ωLIs=XLIs當調(diào)諧到諧振時Uc=UL=ω0LIs=(ω0L/Rc)Us （2）式（2）中比值ω0L/Rc=(根號L/C的2次方)/Rc=Q （3）ω0為諧振角頻率Q稱為串聯(lián)諧振回路的品質(zhì)因數(shù)。因為(根號L/C的2次方）>>RC，所以Q>>1。從而得出電源容量Ps=UsIs=(Uc/Q)Is=Pc/Q （4）由式（4）可知，當諧振變壓器調(diào)諧到諧振時，電源電壓和容量均為被試品對應電壓和容量的1/Q。所以與一般試驗變壓器相比，諧振變壓器具有重量輕、體積小的優(yōu)點。（2）并聯(lián)調(diào)諧并聯(lián)諧振變壓器的等值電路如圖4所示。當RL≤ωL，Rc≤1/ωc時，并聯(lián)諧振的諧振頻率fo為：并聯(lián)回路的品質(zhì)因數(shù)Q為： Q=(ω0L)/(RL+Rc)=1(RL+Rc)ω0C (6)式中RL、RC——電感、電容的等效串聯(lián)電阻（Ω） L——調(diào)諧電抗器電感（H） C——試品對地電容（F）當向并聯(lián)諧振變壓器施加50Hz交流電壓時，隨著電壓的升高，回路中將產(chǎn)生強迫振蕩。當回路的振蕩頻率等于外施電源頻率時，回路的阻抗最大（且呈純電阻性），因而回路電流最小，但L和C上的電流IL和IC都是回路電流I的Q倍，即IL=IC=QI。