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電力技術

電纜耐壓試驗標準測試儀（源頭大廠）

時間：2023-02-05

中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜耐壓試驗標準測試儀（源頭大廠）

中試控股 / 大品牌的品質保證

ZSBP變頻串聯諧振耐壓試驗裝置適用電壓等級：6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV，也可以定制不同的電壓等級規格。

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置可以做什么：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。
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 | 參考標準：DL/T 474.4-2018

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

適用以下電纜的交流耐壓試驗：
電力電纜、控制電纜、補償電纜、屏蔽電纜、高溫電纜、計算機電纜、信號電纜、同軸電纜、耐火電纜、船用電纜、礦用電纜、鋁合金電纜、電器裝備用電線電纜、RVVP表示：銅芯聚氯乙烯絕緣屏蔽聚氯乙烯護套軟電纜電壓300V/300V 2-24芯；
RG表示：物理發泡聚乙烯絕緣接入網電纜用于同軸光纖混合網中傳輸數據模擬信號；
UTP表示：局域網電纜；
KVVP為：聚氯乙烯護套編織屏蔽電纜，SYWV（Y）、SYKV 有線電視、寬帶網專用電纜；
RVV表示：聚氯乙烯絕緣軟電纜；
AVVR表示：聚氯乙烯護套安裝用軟電纜；
RV、RVP表示：聚氯乙烯絕緣電纜；
BV、BVR表示：聚氯乙烯絕緣電纜；
KVV表示：聚氯乙烯絕緣控制電纜等。
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-135kVA/108kV變頻串聯諧振試驗裝置
一、適用范圍
1、35kV/300mm2電纜1km的交流耐壓試驗，電容量≤0.1945uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。
2、35kV主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.015uF，試驗頻率45~65Hz，試驗電壓不超過75kV，試驗時間1min。
3、10kV/300mm2電纜3km的交流耐壓試驗，電容量≤1.1265uF，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
4、35kV開關、互感器的交流耐壓試驗，試驗頻率30~300Hz，試驗電壓不超過100kV，試驗時間1min。
5、10kV主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.015uF，試驗頻率45~65Hz，試驗電壓不超過50kV，試驗時間1min。
二、工作環境
1.環境溫度：－10℃ –50℃;
2.相對濕度：≤90%RH;
3.海拔高度: ≤3000米；
三、裝置主要技術參數及功能
1.額定容量：135kVA；
2.輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz；
3.額定電壓：27kV； 54kV；108kV；
4.額定電流： 5A；2.5A； 1.25A；
5.工作頻率：30~300Hz；
6.裝置輸出波形：正弦波
7.波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；
8.工作時間：額定負載下允許連續60min；過壓1.1倍1分鐘；
9.溫升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K；
10.品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；
11.保護功能：對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分)；
12.測量精度：系統有效值1.5級；
四、設備遵循標準
GB10229-88 《電抗器》
GB1094 《電力變壓器》
GB50150-2016 《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》
DL/T 596-1996 《電力設備預防性試驗規程》
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》
35kV/300mm2電纜1km 使用電抗器兩節串聯
兩組并聯 3kV ≤52kV
35kV主變使用電抗器三節串聯
及補償電容器 6kV ≤75kV
10kV主變使用電抗器兩節串聯
及補償電容器 3kV ≤50kV
10kV/300mm2電纜3km 使用電抗器四節并聯 1.5kV ≤22kV
35kV開關、互感器使用電抗器四節串聯 6kV ≤100kV
六、系統配置及其參數
1、激勵變壓器ZSB-7.5kVA 1臺
a)額定容量：7.5kVA；
b)輸入電壓：0-400V，單相；
c)輸出電壓：1.5/3/6kV
d)結構：干式；
e)重量：約55kg；
2、變頻電源ZSXB-F -7.5kW/220/380V 1臺
a)額定輸出容量：7.5kW
b)工作電源： 220/380±10%V（單/三相），工頻
c)輸出電壓：0 –400V，單相，
d)額定輸入電流：18.75A
e)額定輸出電流：18.75A
f)電壓分辨率： 0.01kV
g)電壓測量精度：1.5%
h)頻率調節范圍：30 – 300Hz
i)頻率調節分辨率：≤0.1Hz
j)頻率穩定度： 0.1%
k)運行時間：額定容量下連續60min
l)額定容量下連續運行60min元器件最高溫度≤65K;
m)噪聲水平：≤50dB
n)可實現以下功能
1）變頻電源的放置為縱向和橫向，特別適合現場操作及觀察；
2）內外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護鋁箱，可有效減緩運輸中的顛簸震動和吊裝時的沖擊。保證了變頻電源的長期穩定性和可靠性；
3）參數顯示：觸摸或外接鼠標大屏幕液晶界面顯示系統
可顯示諧振電壓(即試驗前設置的目標電壓)、試驗頻率、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護、過流保護、閃絡保護、階段升壓及階段計時、操作模式切換、電容，電感，頻率互換計算、參數查詢等, 還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當次試驗諧振頻率準確及穩定性；
4）參數設置：大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標直接完成各種參數的設置，可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護、過流保護、閃絡保護、試驗模式、電容電感頻率互換計算、參數設置提示以及幫助等參數進行設置或選擇；
5）試驗模式：觸摸屏和外接鼠標操作，有全自動、半自動、手動三種運行狀態。具備升壓、調諧（含手動、自動）、分段加壓和計時、運行狀態、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計算功能等；
6）保護功能及其信息提示：具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護，以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能；
7）數據存儲功能：試驗結果保存（手動保存）、打印、上傳、回查等
① 試驗結果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結果界面中可顯示出試驗時的詳細參數，當試驗發生中斷時，可提示中斷狀態。可將參數保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存50次試驗記錄；
② 數據查詢：可將已保存的試驗結果數據顯示到屏幕上，同時具有USB接口，可將數據輸出打印或利用設備所攜帶打印機打印；（打印機屬客戶自選，若客戶有此需求，須在合同中予以特別寫明）
8）自動穩壓功能：系統根據設定的試驗電壓或手動升壓結果，自動跟蹤并維持穩定的試驗電壓，電壓穩定度可達1.0%；
9）調頻范圍及頻率分辨率均可設定：調頻范圍可設為30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需設置，可加快調諧過程；頻率分辨率根據需要，可預設為0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在調諧效率與調諧精準度之間取得優化平衡；
10）頻率調節分為粗調和細調，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發生漂移；
P）重量：約12kg；
3、高壓電抗器ZSDK-33.75kVA/27kV 4節
a)額定容量：33.75kVA;
b)額定電壓：27kV；
c)額定電流：1.25A；
d)電感量：100H/單節；
e)品質因素：Q≥30 (f=45Hz)；
f)結構：干式；
g)重量：約40kg；
4、電容分壓器FRC-110kV/1000pF 1套
a)額定電壓：110kV；
b)高壓電容量：1000pF；
c)介質損耗：tgσ≤0.5%；
d)分壓比：1500：1
e)測量精度：有效值1.5級;
f)重量：約15kg；
5、補償電容器ZSBC-70kV/10000pF 1套
g)額定電壓：70kV/35kV；
h)高壓電容量：10000pF/20000pF；
i)重量：15kg

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。

串聯諧振在電力系統中應用的優點:
●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.
●設備的重量和體積大大減少.串聯諧振電源中,不但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.
●改善輸出電壓的波形.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,有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿.
●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.而并聯諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時,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.所以,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.
●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.

諧振電源在電力系統應用中的優點
（1）所需電源容量大大減小。通過諧振電抗器和試品電容諧振，串聯諧振電源可輸出較高電壓和較大電流，僅需要提供系統消耗的有功功率，因此，對比傳統電源試驗用電源功率僅為試驗容量1/Q。
（2）設備的重量和體積大大減少。串聯諧振電源無需大功率的調壓裝置，以及常用的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振勵磁電源的容量僅為試驗容量1/Q，體積也僅為傳統試驗裝置1/3~1/5，因此諧振電源，具有重量輕，體積小等優點。
（3）改善輸出電壓的波形。作為諧振式濾波電路，諧振電源，可很大程度上減小輸出電壓波形畸變，得到良好的正弦波形，有效防止諧波峰值造成試品誤擊穿。
（4）防止大的短路電流燒傷故障點。與并聯諧振或者試驗變壓器方式相比，中試控股串聯諧振方式下，若試品的弱絕緣點被擊穿，電路則立即脫諧，回路電流馬上降低為正常試驗電流的1/Q，僅為并聯諧振或者試驗變壓器方式下擊穿電流的幾十分之一，并且此時擊穿電流是短路電流的數百倍。所以，串聯諧振是有效尋找弱絕緣點的方法之一，且不存在短路電流過大導致故障點損壞的問題。
（5）不會出現任何恢復過電壓。當試品被擊穿時，由于諧振條件不再滿足，中試控股高電壓立即消失，電弧也即刻熄滅。此外，由于恢復電壓的再建過程很長，電源容易在再次升高至閃落電壓之前斷開，整個能量積累過程存在間歇震蕩，電壓的恢復過程場，因此，不會出現任何恢復過電壓。

串聯諧振式限流器
1.工作原

已有不少文獻研究討論串諧式限流器方案，圖1給出了幾種典型拓撲。
盡管串諧式限流器的拓撲結構不盡相同，但其工作原理相似。以圖l(a)為例，工作原理簡介如下：正常運行時，開關K斷開，選擇合適的L與C，使其發生串聯諧振，限流器的等效阻抗接近于零；線路發生短路故障時，開關K導通使c短接，L串入線路限流故障電流(三值決定故障限流水平)。
串諧式限流器適用范圍串諧式限流器在不同電壓等級系統中應用時，其所需的電容量從而占用空間體積差別很大。表l給出了串諧式限流器應用在35、110、220、500kV系統中，且要求穩態短路限流值分別為10、20、30kA時，其所需的電容、電感值(忽略系統內感)。
串諧式限流器具有原理、拓撲結構簡單，正常運行模式下功耗接近于零、不影響系統運行、能實現串補功能，故障限流模式下能夠實現有效限流、便于與繼電保護配合等優點。
本文對串諧式限流器從正常運行模式向故障限流模式過渡過程中的轉移電流等進行了仿真研究，得出以下幾點結論，這些結論在實際應用中應引起注意。

1)串諧式限流器從正常運行模式切換到故障限流模式過程中，其諧振電容C與轉換開關K之間會產生高頻振蕩轉移電流，并在C兩端引起振蕩過電壓，且振蕩電流幅值與轉換開關的閉合時間成振蕩增幅關系、振蕩電壓幅值隨著轉換開關閉合時間的延遲成階梯上升關系。
2)在諧振電容C支路中串入適當的電感厶c可有效降低上述高頻振蕩的頻率和幅值，但會抬高振蕩回路中的臨界阻尼電阻值，從而延長振蕩衰減時間。
3)可在轉換開關K支路中串入適當阻尼電阻(如臨界阻尼電阻的1／10)加速振蕩衰減過程，但在短路限流期間阻尼電阻將要流過全部短路電流，因此其功耗極大，選擇時應充分考慮承載容量。
4)串諧式限流器應采用高速轉換開關，確保線路發生短路時能夠以最快的速度短接電容器、進入故障限流模式，否則其電容器及轉換開關將工作在極其惡劣的條件下。
5)在短路限流期間(斷路器未跳閘切斷故障回路之前)串諧式限流器的轉換開關將承受全部系統短路電流與電容高頻振蕩電流，當其采用功率半導體器件構成時，應充分考慮能夠承受這種運行工況。