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電力技術

變頻耐壓試驗裝置（電科院）

時間：2022-11-24

中試控股技術研究院魯工為您講解：變頻耐壓試驗裝置（電科院）

ZSBP-324KVA/44KV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-324KVA/44KV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-324KVA/44KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

適用范圍
1．35kV/630mm2電纜5km，電容量≤0.54μF，試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。
一、系統主要性能及參數
1、電源電壓： 380v/220V±10%、50Hz；
2、額定容量： 324KVA；
3、輸出電壓： 60KV
4、輸出電流： 1A， 6A
5、輸出電壓波形: 正弦波；
6、輸出電壓波形畸變率: ≤0.5% ；
7、允許連續工作時間：額定輸出電流下持續運行；
8、輸出頻率范圍: 30～300Hz ；
9、品質因數: ≥30
10、系統噪聲: ≤60db
11、系統測量精度: 1.0級
12、頻率分辨率: 0.01Hz
13、頻率不穩定度: ≤0.05%
14、環境溫度： -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、具備各種數據打印功能。
二、設備制造遵循的國家標準和行業標準
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
三、系統配置及具體參數
1、變頻控制電源20KW 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380/220V、50Hz 。
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： 16Kg
2、勵磁變壓器12.5KVA 2臺
a) 額定容量: 12.5KVA
b) 輸入電壓: 500V
c) 輸出電壓： 1.6KV；3.2KV；
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： 55Kg ;
3、高壓電抗器 27/27 12臺
a) 額定容量： 27KVA
b) 額定電壓： 27KV
c) 額定電流： 1A
e) 品質因素： Q≥30
f) 結構：干式；
g) 重量： 35Kg/臺
h) 連續運行時間：≥ 1小時
4、電容分壓器 60/0.003 1臺
a) 額定電壓： 60KV
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： 10Kg
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。
四、供貨清單一覽表
1、變頻電源 25KW 臺 1
2、勵磁變壓器 12.5KVA 臺 2
3、高壓電抗器 27/27 臺 12
4、電容分壓器 60/0.003 臺 1
5、附件箱含測試線一套套 1
五、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，將高壓輸出突發短路3次，保護裝置可靠動作，各單元完好。
（3）噪音小于60dB；

ZSBP-324KVA/44KV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-324KVA/44KV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-324KVA/44KV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-324KVA/44KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

當電壓方波作用于LC 串聯回路時，方波的前后沿都會對LC 串聯回路產生激勵(即接收能量)，每次激勵過后又會產生阻尼振蕩(即損耗能量)，當輸入電壓波形的上升率dv/dt 值大于諧振回路波形(正弦波)的上升率時，電路就會產生激勵；當輸入電壓波形的上升率dv/dt 值小于諧振回路波形的上升率時，電路就會產生阻尼。

由于每次激勵過后振蕩回路的能量還沒有損耗完，緊接著又來一次新的激勵，使振蕩電壓一次、又一次地進行疊加，如果激勵的相位與振蕩波形的相位能保持同步，則振蕩電壓的幅度會越來越高，直到激勵的能量與電路損耗的能量相等為止。

因此，當諧振回路的品質因數Q 值很高時，諧振電壓也可以升得很高，理想的情況是Q 值無限高(即天線沒有損耗)，則產生諧振電壓的幅度也會升得無限高，但這種情況是不存在的。

LC 串聯回路產生諧振時的電壓幅度與激勵波形的相位密切相關，而與激勵波形的幅度反而相關不是特別大。另外還需指出，測試用的接收天線還分電場感應電線和磁場感應天線，還有電磁場感應天線。

實際應用中天線是不具體區分接收天線和發射天線的，兩者都可以同用一根天線。因此，電路中任何帶電的導體或有電流流過的導體都可以看成是發射天線。

電子設備產生輻射干擾的大小除了干擾信號幅度之外，還與感應電容C1、C2 的大小有關，即：與電場輻射的面積有關(電容與面積大小成正比)，與磁場輻射的面積也有關，因此，盡量減小干擾信號的輻射面積是一種降低輻射干擾的好辦法。

大容量、高電壓 GIS 耐壓試驗通常采用變頻電壓諧振的方法，通過調頻變頻使回路中發生電壓諧振，使電壓試驗達到試驗值。瀑布溝電站500KV GIS 室由6 條進線和 6條出線組成,采用串聯諧振裝直進行試驗。諧振頻率f=51.5 Hz ，最高耐受電流I=8.4A。只有GIS 的每一部件均已按選定的完整試驗程序試驗,電壓元擊穿放電，才認為整個 GIS 通過試驗。

GIS 設備是 70 年代初期出現的一種先進的高壓配電裝置，英文名稱為Gas-Insulated Switchgear （氣體絕緣全封閉組合電氣）簡稱GIS。

GIS 是以SF6氣體作為絕緣介質，利用SF6極好的絕緣性能和滅弧性能，把斷路器、隔離開關、接地開關、TV 、TA 、避雷器、母線、進出線套管、電纜終端等元件密閉組合在一起，所以稱為“氣體絕緣全封閉組合電氣”。與傳統敞開式配電裝置相比，GIS 具有占地面積小、元件全部密封不受環境干擾、運行可靠性高而方便、檢修周期長、維護工作量小、安裝迅速、運行費用低、無電磁干擾等優點。

在運輸過程中由于機械振動、撞擊等原因可能導致設備的元件或緊固件松動、位移。設備現場安裝時，由于安裝人員的粗心，造成連接電極表面處理不徹底，有劃傷、毛刺或安裝電極不到位；接口法蘭面未按要求處理清潔，有雜質、灰塵或細小顆粒進人內部等情況有可能發生。為了防止這些意外因素造成內部事故，在設備安裝完成后，需在現場對GIS進行絕緣檢查和交流耐壓試驗。

1試驗方法的選擇
交流耐壓試驗通常有三種方法：（1）利用工頻高壓試驗變壓器進行試驗；（2）采用電抗器并聯補償進行試驗；（3）采用串聯諧振裝置進行試驗。對于大型 GIS設備，由于前兩種試驗方法需要使用試驗變壓器進行，其容量相當大（50－500 kVA），加之需同等容量的調壓設備，整套設備將相當笨重，不便搬運，不利于現場試驗。所以大容量、高電壓的GIS耐壓試驗通常采用變頻電壓諧振的方法，通過調節變頻電源輸出頻率使回路中發生電壓諧振，再調節變頻電源輸出電壓使試驗電壓達到試驗值。試驗頻率可在一定范圍內調節，品質因數高，無“試驗死區”，而且試驗設備保護功能完善，可以有效地保護試品。