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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜試驗諧振檢測儀（電科院）

ZSBP-270kVA/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。

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
滿足試品范圍
1、10kV/300mm2電纜5km的交流耐壓試驗，電容量≤1.8775uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
2、35kV/300mm2電纜2km的交流耐壓試驗，電容量≤0.389uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。
3、35kV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95kV，試驗時間1min。
4、35kV/2500kVA配變的交流耐壓試驗，電容量≤0.01uF，試驗頻率45-65Hz ，試驗電壓不超過72kV，試驗時間1min。
一、裝置主要組成
序號 設備名稱 規格型號 單位 數量
1 變頻電源 ZSXZ-15kW 臺 1
2 激勵變壓器 ZSJL-15kVA/1.5/3/6kV/0.4kV 臺 1
3 高壓電抗器 ZSDK-67.5kVA/27kV 臺 4
4 電容分壓器 ZSFY-1500pF/110kV 套 1
二、主要功能及特征
ZSBP-270kVA/108kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，采用調節電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現諧振，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，便于現場使用。
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；方便用戶根據現場情況靈活選擇，提高試驗速度。
4、能存儲和異地打印數據，存入的數據編號是數字，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。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品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，而用并聯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百倍。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。
11、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。
三、主要技術參數
1. 額定容量：270kVA
2. 額定電壓：27kV；54kV；108kV
3. 額定電流：10A；5A；2.5A
4. 測量精度：系統有效值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60min；過壓1.1倍1分鐘
11. 溫    升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K
12. 保護功能：過壓、過流、零位啟動、系統失諧（閃絡）等保護功能
13. 環境溫度：－20℃-55℃
14. 相對濕度：≤90%RH
15. 海拔高度:≤3000米
四、 裝置容量驗證
裝置容量定為270kVA，分四節電抗器，電抗器單節為67.5kVA/27kV/2.5A/50H， 
五、試驗時設備組合方式
組合方式
被試品對象 電抗器選擇
（67.5kVA/27kV四節） 激勵變壓器
輸出端選擇 試驗電壓(kV)
10kV/300mm2電纜5km 使用電抗器四節并聯 1.5kV ≤22kV
35kV/300mm2電纜2km 使用電抗器兩節串聯兩組并聯 3kV ≤52kV
35kV開關等電氣設備 使用電抗器四節串聯 6kV ≤95kV
六、系統配置參數
(一) 變頻電源ZSXZ-15kW                                      1臺
1) 額定輸出容量：15kW
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：37.5A
5) 額定輸出電流：37.5A
6) 電壓分辨率：0.01kV
7) 電壓測量精度：1.5%
8) 頻率調節范圍：30–300Hz
9) 頻率調節分辨率：≤0.1Hz
10) 頻率穩定度：0.1%
11) 運 行 時 間：額定容量下連續60min 
12) 溫    升：額定容量下連續運行60min元器件最高溫度≤65K
13) 噪 聲 水 平：≤50dB
14) 尺寸（長寬高mm）：460×340×420
15) 重  量：約15kg
(二) 激勵變壓器ZSJL-15kVA/1.5/3/6kV/0.4kV                     1臺
1) 額定容量：15kVA
2) 輸入電壓：0-400V
3) 輸出電壓：1.5/3/6kV
4) 結    構：干式
5) 尺寸（長寬高mm）：520×520×460
6) 重    量：約85kg
(三) 高壓電抗器ZSDK-67.5kVA/27kV                              4節
1) 額定容量：67.5kVA;
2) 額定電壓：27kV
3) 額定電流：2.5A
4) 電 感 量：50H/單節
5) 品質因素：Q≥30 (f=45Hz)
6) 結    構：干式
7) 尺寸（內徑高mm）：?382×435
8) 重    量：約90kg
(四) 電容分壓器ZSFY-1500pF/110kV                              1套
1) 額定電壓：110kV  
2) 高壓電容量：1500pF
3) 介質損耗：tgσ≤0.5%
4) 分 壓 比：1500：1
5) 測量精度：有效值1.5級
6) 尺寸（內徑高mm）：?140×1000
7) 重    量：約8kg
七、供貨清單
序號 設  備  名  稱 型  號  及  規  格 單位 數量
1 變頻電源 XZ-15kW  臺 1
2 激勵變壓器   JL-15kVA/1.5/3/6kV/0.4kV 臺 1
3 高壓電抗器 DK-67.5kVA/27kV 臺 4
4 電容分壓器 FY-1500pF/110kV 套 1
5 串聯諧振測試線 套 1
6 出廠檢驗報告 份 1
7 使用說明書 份 1
8 產品合格證 份 1
9 裝箱清單 份 1
八、參考實驗標準
DL/T 596-1996 《電力設備預防性試驗規程》 
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            《現場絕緣試驗實施導則－交流耐壓試驗》
DL/T1015                  《現場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統的使用導則》
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          《電工電子產品基本環境試驗規程》
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》

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

中試控股并聯逆變器和串聯逆變器（通稱并聯或串聯變頻電源）各有其自己的技術特點和應用領域。從工業加熱應用的角度，并聯逆變器廣泛應用于熔煉、保溫、透熱、感應加熱熱處理等各種領域，其功率可以從幾千瓦到上萬千瓦。串聯逆變器廣泛應用于熔煉——保溫的一拖二爐組以及高Q值高頻率的感應加熱場合，其功率可以從幾千瓦到幾千千瓦。目前我國中試控股工業上采用的變頻電源90%以上屬并聯變頻電源。
 變頻串聯諧振裝置耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品電容實現電容諧振，在被試品上獲得高電壓、大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法與潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。本文就變頻串聯諧振技術在電纜高壓試驗進行相關探討。
隨著電力發展，高壓交聯電纜特別110kVXLPE電纜在各地市供電系統開始大量使用。而現場竣工交接試驗的目的是檢查電纜的敷設及附件安裝是否正確，電纜在運輸、搬運、存放、敷設和回填的過程中是否受到意外損害。檢查的重要方法是電纜主絕緣耐壓。現就廣東輸變電工程公司常采用中試控股的一種變頻串聯諧振技術在高壓電纜交接試驗中的應用進行分析與探討。
2.電力電纜現場交接試驗
2.1試驗項目及設備接線
1)電纜芯線對外護套的絕緣電阻測量選用量程為2500V的兆歐表進行電纜絕緣電阻測量，絕緣電阻值應符合設計要求。
2)電纜芯線對護套及地交流耐壓試驗交流耐壓試驗參照GB50160-2006《電氣安裝工程電氣設備交接試驗標準》進行，試驗電壓為2U060min。
VF—變頻電源；T—調壓器；B—中間變壓器；L—高壓電抗器；
V—電壓表；Cx—被試電纜；C1,C2—分壓器電容。
圖1電纜交流耐壓試驗接線圖
試驗接線示意圖如圖1；圖2為常用的電纜交流耐壓試驗的設備。
2.2試驗前準備
1)被試電纜所有安裝工作全部完成，電纜終端接頭、中間接頭安裝完畢，電纜外護套絕緣正常，至少保持一個可靠接地點；電纜護套保護器短接。
2)電纜終端側若有GIS間隔避雷器，請確定已經拆離相應導體并補充SF6氣體，待相關間隔電纜高壓試驗完畢后再行恢復接入。
3)GIS該進線氣隔已充SF6氣體至額定壓力，氣體泄漏及微水試驗合格。
4)電流互感器(CT)二次繞組側必須短路并接地，不得開路。
5)試驗前被試電纜兩側狀態為：電纜戶外終端的塔上架空線與電纜頭之間的連接線處于斷開狀態，使電纜頭與線路導線斷開。
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所要求的試驗狀態。
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。
2.3現場試驗工作程序
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生閃絡或擊穿，委托方必須確認電纜經檢查處理后符合耐壓試驗要求，如符合要求則重復執行“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.串聯諧振高壓試驗設備技術分析
3.1串聯諧振的產生
R.L.C串聯回路