中試控股技術研究院魯工為您講解：10kV電纜耐壓標準測試儀

參考型號：ZSBP135KVA-54kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

執行標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

作用：對被測試品做承受過電壓預防交流試驗和交接交流試驗，電源：采用220V及380V兩種，操作模式：全自動、半自動、手動

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。

關于可以打電纜交流耐壓選型：電纜電壓等級（kV）、電纜截面（mm2）、電纜長度（米）

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電纜交流耐壓試驗裝置可以做什么? 

ZSBP135KVA-54kV變頻串聯諧振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10KV及以內的電力電纜、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、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統的交流耐壓試驗。

ZSBP135KVA-54kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置滿足試品范圍

1、10kV/300mm²電纜3km的交流耐壓試驗，電容≤1.1265uF, 試驗頻率30-300Hz,試驗電壓22kV, 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。

3、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。

ZSBP135KVA-54kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置功能及特征

ZSBP系列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。

ZSBP135KVA-54kV變頻串聯諧振耐壓試驗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。

主要技術參數

1.額定容量：135kVA

2.額定電壓：27kV；54kV

3.額定電流：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

裝置容量驗證

裝置容量定為135kVA，分四節電抗器，電抗器單節為33.75kVA/27kV/1.25A/100H，

驗證：1、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。

使用四節電抗器并聯，L=100/4=25H

試驗頻率：f30Hz

試驗電流：I4.67A

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。

使用兩節電抗器串聯（互感系數1.15）兩組并聯，L=115H

試驗頻率：f=33.65Hz

試驗電流：I=2.14A

滿足實驗要求。

系統配置參數

(一) 變頻電源ZSBP- 7.5kW  1臺

1) 額定輸出容量：7.5kW

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：18.75A

5) 額定輸出電流：18.75A

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）：400×280×400

15)   重  量：約10kg

(二) 激勵變壓器ZSJL-7.5kVA/1.5/3kV/0.4kV   1臺

1) 額定容量：7.5kVA

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50kg

(三) 高壓電抗器ZSDK-33.75kVA/27kV  4節

1) 額定容量：33.75kVA;

2) 額定電壓：27kV

3) 額定電流：1.25A

4) 電 感 量：100H/單節

5) 品質因素：Q≥30 (f=45Hz)

6) 結    構：干式

7) 尺寸（內徑高mm）：?302×435

8) 重    量：約55kg

(四) 電容分壓器ZSFY-2500pF/60kV  1套

1) 額定電壓：60kV

2) 高壓電容量：2500pF

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) 尺寸（內徑高mm）：?140×500

7) 重    量：約6kg

供貨清單

參考實驗標準

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》

ZSBP-88KVA/44KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置它是一套組合設備，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。

? 起始頻率：選擇自動調諧時的啟動頻率，下限頻率為20Hz，上限頻率為250Hz。為了保證掃描準確度“起始頻率”必須比“終止頻率”小50Hz。

? 終止頻率：選擇自動調諧時的結束頻率，下限頻率為70Hz，上限頻率為300Hz。為了保證掃描準確度“終止頻率”必須比“起始頻率”大50Hz。

1.設置“起始頻率”不可高于“終止頻率”-50Hz。

2.當第一次試驗時建議采用20Hz～300Hz進行掃描。

3.當已經知道大概頻率范圍時，可以選定在適當的頻率段掃描，以減少試驗時間。

? 起始電壓：調諧時輸出電壓的初始值。輸入范圍為5-100V。

1.對Q值較低的試品如發電機、電動機、架空母線，初始值設定為20～30V；

2.對Q值較高的試品如電力電纜、變壓器、GIS等，初始值設定為15～20V。

? 第一階段試驗電壓：設置試驗電壓的第一階段值。

? 第一階段試驗時間：設置第一階段試驗電壓的耐壓時間。

? 第二階段試驗電壓：設置試驗電壓的第二階段值。

? 第二階段試驗時間：設置第二階段試驗電壓的耐壓時間。

? 第三階段試驗電壓：設置試驗電壓的第三階段值。

? 第三階段試驗時間：設置第三階段試驗電壓的耐壓時間。

我們的電壓跟蹤系統具備自動校核較大電壓波動的功能，但電網電壓的波動幅度較小時，由此而引起的高壓電壓的波動也在儀器的捕捉范圍內，因此，我們強烈建議在設置試驗電壓時，將“試驗電壓”的數值設定為比要施加的試驗電壓低2％Ue。

如果沒有階段性耐壓試驗時，只需設置一個階段試驗電壓值和相應的試驗時間，其它階段試驗電壓和試驗時間設為0。

? 分壓器變比：電容分壓器的分壓變比，一般為1500:1，“分壓器變比”設置為1500。（也可能為3000:1,出廠已設置好客戶無需更改）

? 過壓保護：設置試驗電壓的極限值。電壓超過時自動終止試驗，一般比試驗電壓高10%，最高可設置為額定電壓的1.2倍。當試驗電壓發生變化時，過壓保護會自動進行更新。

? 過流保護：設置低壓輸出電流的最高值。在不知道實際試驗電流的情況下，一般將其設置成裝置額定電流。

? 閃絡保護：實際閃絡保護電壓值,設置最大值為階段試驗電壓的最大值；默認值為階段試驗電壓最大值的0.4倍。當階段試驗電壓發生改變時，閃絡保護電壓會自動更新。 客戶可以根據現場試驗情況進行修改。

? 幫助：提供設置“試驗參數”時的注意事項。

盡量減少6~35kV系統并聯運行的PT臺數。

凡是6~35kV母線分段的變電所，若母線經常不分段運行，應將一組PT退出作為備用；電力客戶的6~10kVPT一次側中性點一律為不接地運行③更換伏安特性不良的6~35kVPT。

6~35kV一次側中性點串聯阻尼電阻或二次側開口三角形繞組并聯阻尼電阻或消振器。

6~10kV母線裝設一組Y形接線中性點接地的電容器組。

在10kVPT高壓側中性點串聯單相PT。在實際工作中諧振的發生往往伴隨著接地故障，很多時候甚至就是由接地引起的，消除諧振常常采取的有效方法是改變系統運行方式以改變系統參數，破壞諧振條件。改變系統運行方式經常通過以下途徑實現：

投退電容器。

增投線路。

若變電站有一臺以上數目的主變，可視具體運行情況將原本并列（分列）運行的變壓器分列（并列）。

母線并解列。

若上述方法不能消振，應采用尋找線路單相接地故障的方法進行選線，選出故障線路后，立即將其切除。選線原則參照系統單相接地故障處理方法。此方法是最有效最能解決問題的，但往往不一定能準確及時判斷出接地線路，以致延誤消振時間，所以，工作中為及時消除諧振一般先考慮選擇上述四種途徑。

總結

針對某110kV變電站諧振事故，利用諧振原理與知識，分析了此次事故發生的原因，并結合實際工作經驗對諧振過電壓給出了多種控制措施和方法，以便具體工作中借鑒和運用，有效提高系統運行穩定性，提高供電安全性和可靠性。

一、串聯諧振現象名詞解釋：

串聯諧振顧名思義就是在電阻、電感和電容的串聯電路中，出現電路的端電壓和電路總電流同相位的現象，叫做串聯諧振。串聯諧振的特點是指電路呈純電阻性，端電壓和總電流同相，此時阻抗最小，電流最大，在電感和電容上可能產生比電源電壓大很多倍的高電壓，因此串聯諧振也稱電壓諧振。在電力工程上，由于串聯諧振會出現過電壓、大電流，以致損壞電氣設備，所以要避免串聯諧振。在電感線圈與電容器并聯的電路中，出現并聯電路的端電壓與電路總電流同相位的現象，叫做并聯諧振。并聯諧振電路總阻抗最大，因而電路總電流變得最小，但對每一支路而言，其電流都可能比總電流大得多，因此電流諧振又稱電流諧振。并聯諧振不會產生危及設備安全的諧振過電壓，但每一支路會產生過電流。

二、串聯諧振有電路的特點有哪些?

1.說到串聯諧振的特點首先，諧振時串聯諧振電路的總阻抗最小，且呈純電阻性，其值等于R。

2.諧振時串聯諧振電路中的電流最大，且與電壓同相位。其次，其值為 諧振時XL=XC，此時的XL或XC為電路的特性阻抗，用字母ρ表示為諧振時電感和電容兩端的電壓大小相等，方向相反，且有Q為串聯諧振電路的品質因數，最后它是衡量諧振電路特性的一個重要參數。通常將串聯諧振電路的特性阻抗與電路中電阻的比值稱為電路的品質因數，用字母Q表示。

三、串聯諧振在工作中的五大特點是什么?