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電力技術

開關耐壓試驗儀（電科院）

時間：2022-11-24

中試控股技術研究院魯工為您講解：開關耐壓試驗儀（電科院）

ZSBP-405kVA/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。

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ZSBP-405kVA/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-405kVA/108kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

適用范圍
1、滿足100MVA/35kV以下變壓器交流耐壓試驗，電容≤0.025uF,試驗頻率45~65Hz,試驗電壓U≤72kV。試驗時間：1分鐘
2、滿足35kV/300橫截電纜3000米的交流耐壓試驗，電容≤0.6Uf,試驗頻率30~300Hz,試驗電壓U≤52kV。試驗時間：1小時

系統技術規范及性能
4.1 系統技術參數
4.1.1 額定輸出電壓： 0～108kV
4.1.2 諧振電壓波型：正弦波，波形畸變率＜1.0%
4.1.3 最大被試品電流； 2.5A 7.5A
4.1.4 最大試驗容量： 405kVA
4.1.5 輸出頻率： 30～300Hz
4.1.6 工作時間：滿功率輸出下，連續工作時間60min
4.1.7 品質因素： 30～90
4.1.8 輸入工作電源：三相380V±5%，50Hz
4.1.9 環境溫度：－15℃～+40℃
4.1.10 相對濕度：＜90RH%，無凝露狀況
4.1.11 海拔高度：＜5000m
4.2 系統的性能特點
4.2.1 充分利用我公司在電子測量技術和電磁兼容方面的優勢，完全自主開發設計和生產該套設備所有組成部分包括：變頻電源、激勵變壓器、澆注式高壓電抗器和高精度電容分壓器。
4.2.2 具備手動/自動模式、大屏幕顯示、試驗參數設置，并具有自動計時及操作提示功能。
4.2.3 具備多項保護功能，如：過壓、過流保護、放電保護、失諧保護等。

裝置容量確定
設備裝置容量設計為405KVA/108kV，分6節電抗器，電抗器單節為27KV/2.5A/52H組合使用能滿足上述被試品的試驗要求。
六、主要部件的技術規范及性能
1、變頻控制電源25KW 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: 25KW
c) 工作電源: 交流220V/380V、50Hz 。兩種電源都可使用
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: 50A
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25KVA 1臺
a) 額定容量: 25KVA
b) 輸入電壓: 500V
c) 輸出電壓： 2KV ；4KV；
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： 90Kg ;
3、高壓電抗器 67.5/27 6臺
a) 額定容量： 67.5KVA
b) 額定電壓： 27KV
c) 額定電流： 2.5A
e) 品質因素： Q≥30
f) 結構：干式；
g) 重量： 70Kg/臺
h) 連續運行時間：≥ 1小時
4、電容分壓器 110/0.001 UF 1臺
a) 額定電壓： 110KV
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。

基本配置
1、變頻電源 25KW 臺 1
2、勵磁變壓器 25KVA 臺 1
3、高壓電抗器 67.5/27(27KV/2.5A) 臺 6
4、電容分壓器 110/0.001UF(110KV) 臺 1
5、附件箱含測試線一套套 1

ZSBP-405kVA/108kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置：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ZSBP-405kVA/108kV變頻串聯諧振耐壓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ZSBP-405kVA/108kV變頻串聯諧振耐壓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。

ZSBP-405kVA/108kV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

變頻串聯諧振應用范例
以某變電站220kV GIS導體對外殼耐壓試驗為例，產品出廠試驗電壓導體對地為460kV，現場交接試驗電壓值為出廠試驗的80%，即368kV。試驗設備采用變頻式串聯諧振耐壓試驗裝置，試驗按電氣設備交接試驗標準和規程進行[1，5]。試驗時GIS設備所有氣室均充額定壓力SF6氣體且微水測量合格，架空線、電力變壓器、避雷器和保護間隙與GIS隔離開。中試控股導體對外殼耐壓加壓試驗時，220kV GIS試驗電壓由#1主變220kV側套管處施加，每次一相，其他兩相與接地的外殼短接。

為進行GIS導體對外殼交流耐壓試驗，試驗前先用介損儀在該變#1主變220kV側測得各相對地電容，并根據被試設備電容量估算所需電感以及試驗電流及容量，各相對地電容量如表1所示。根據理論計算進行準備試驗工作，現場試驗實際諧振頻率為73.8Hz，試驗過程中未發生設備部件的閃絡、放電，且試驗前后試品絕緣無明顯變化，設備順利通過交流耐壓試驗。線性諧振過電壓諧振回路由不帶鐵芯的電感元件(如輸電線路的電感,變壓器的漏感)或勵磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件(如消弧線圈)和系統中的電容元件所組成。線性串聯諧振過電壓諧振回路由帶鐵芯的電感元件(如空載變壓器、電壓互感器)和系統的電容元件組成。因鐵芯電感元件的飽和現象,使回路的電感參數是非線性的,這種含有非線性電感元件的回路在滿足一定的諧振條件時,中試控股會產生鐵磁諧振。

線性諧振過電壓由電感參數作周期性變化的電感元件(如凸極發電機的同步電抗在Xd～Xq間周期變化)和系統電容元件(如空載線路)組成回路,當參數配合時,通過電感的周期性變化,不斷向諧振系統輸送能量,造成參數諧振過電壓。

在電力系統中或者說在電力供電電網上,過電壓現象十分普遍。如果沒有防范措施,隨時都可能發生,也隨時都可以發現。引起電網過電壓的原因很多。主要可分為諧振過電壓、中試控股操作過電壓和雷電過電壓;其中諧振過電壓在正常運行操作中出現的頻率較大,其危害性也較大。推導了電路在諧振狀態下的諧振頻率、品質因數和輸入阻抗，并且基于Multisim仿真軟件創建RLC 串聯諧振電路，利用其虛擬儀表和仿真分析，分別用測量及仿真分析的方法驗證它的理論根據。

其結果表明了仿真與理論分析的一致性，

為仿真分析在電子電路設計中的運用提供了一種可行的研究方法。串聯諧振變壓器優點

中試控股限制諧振過電壓的主要措施有:

(1)提高開關動作的同期性由于許多諧振過電壓是在非全相運行條件下引起的,因此提高開關動作的同期性,防止非全相運行,可以有效防止諧振過電壓的發生。

(2)在并聯高壓電抗器中性點加裝小電抗用這個措施可以阻斷非全相運行時工頻電壓傳遞及串聯諧振。

(3)破壞發電機產生自勵磁的條件,防止參數諧振過電壓。

對于我們現在不接地系統來說，主要是投入消弧線圈和改變運行參數，一般投入消弧線圈都能消除諧振，對于發生基波和高頻諧振，只要消諧器可靠動作，也能消除諧振，中試控股但對于分頻諧振具有零序性質，一般消諧器無法消除諧振，投切三相對稱負荷不起作用，對于未裝設消弧線圈，：

有運行電容器時，切除運行電容器;沒有運行電容器時，投入一組電容器;以上措施無法消諧時，中試控股切除該母線所有電容器，向調度申請切除部分饋線，最好是先切長線路。分頻諧振的處理：切除該母線所有電容器;諧振仍無法消除時，向調度申請切除該母線上的線路，直至諧振消除;若所有線路全部切除后仍無法消諧，向調度申請切除變低開關，將母線停電;恢復母線及線路送電。便攜式電纜耐壓試驗裝置，采用了調節電源的頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現諧振，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和潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。便攜式電纜耐壓試驗裝置由變頻電源、激磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連接方式；分壓器并聯在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，中試控股并作過壓保護信號；中試控股調頻功率輸出經激勵變壓器耦合給串聯諧振回路，提供串聯諧振的激勵功率。

串聯諧振試驗前提條件：
首先在進行串聯諧振試驗裝置的過程中一定要對這種方式進行簡單的分析，以為在做試驗的過程中需要獲取的數據不同，那么在進行試驗的過程中效果也都是完全不同的。所以在拿到試驗數據的過程中現不要急急忙忙的進行試驗。中試控股先進行分析一下，看實驗中需要的一些主體是什么，還有哪些配件等等。
在準備好在進行串聯諧振試驗過程中的一系列的條件之后，接下來要選擇不同的一些數據了，這樣在進行使用的過程中使用的電壓不同，要準備的變壓器也是完全不同的，然后就是對所有的設備進行連接。在進行連接的過程中這些都是在進行使用的過程中要對不同的一些配置進行了解，這樣在試驗的過程中才能夠保證自己獲取到的信息比較的準確。所以在進行準備的過程中一定要注意這些方面的問題。

以上介紹的這些都是在進行使用使用串聯諧振的過程中需要在注意到的一些問題，只有這樣在進行使用的過程中才能夠有效的保證自己獲取到的數據準確性，所以對于這些一定要特別的注意。

串聯諧振試驗那里做的好：
首先串聯諧振試驗設備主要應用于6kV-500kV高壓交聯電纜、6kV-500kV變壓器、發電機、GIS和SF6開關、其它電力高壓設備（如母線，套管，互感器）的交流耐壓試驗。利用調諧電感與負荷電容使之產生工頻串聯諧振，以獲得工頻試驗電壓的設備。串聯諧振試驗設備廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業，中試控股適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。