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中試控股技術研究院魯工為您講解：很牛的電纜諧振耐壓裝置

參考型號：ZSBP-135kVA/108kV變頻串聯諧振試驗裝置

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）

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.力薦供應商

電纜交流耐壓試驗裝置可以做什么? 

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。

ZSBP-135kVA/108kV變頻串聯諧振試驗裝置技術方案

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》

五、試驗時間關系表

六、系統配置及其參數

1、激勵變壓器7.5kVA/1.5/3/6kV/0.4kV   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；

ZSBP-135kVA/108kV變頻串聯諧振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。

9)試驗中若發現電壓表指針擺動很大，被試物發出異常響聲，毫安表的指示急劇增加，被試物冒煙、冒火、絕緣表面發等連續火花放電等情況時，應立即降下電壓，在高壓側掛上地線后，查明原因；

10)被試設備無明確規定者，一般耐壓時間為1min；絕緣棒等用具耐壓時間為5min。試驗完畢應及時掛上地線，然后接觸有關部位，應無發熱現象；

11)試驗前后應測量被試設備的絕緣電阻及吸收比，兩次測量結果不應有明顯差別。中試控股詳細講解隨著發電機容量的不斷增大，發電機定子繞組的對地或相間容量大大增加，參考電容量如表所示。

中試控股詳細講解由于發電機定子繞組的對地或相間電容量大，如300MW水輪發電機定子繞組對地電容量高選1.7～2.5μF，工頻耐壓時電容電流到達25～35A，試驗設備容量數千kVA，如采用常規試驗設備時，設備笨重，調壓設備等均難于齊備，更為嚴重的是用常規大容量試驗設備時，短路容量大，一旦發電機定子繞組絕緣被擊穿時故障點短路電流大，搞不好會造成燒損鐵芯，那將使發電機修復困難，將造成很大的經濟損失。因此，大型發電機交流耐壓時需采用諧振耐壓。

大容量串聯諧振耐壓設備分為高電壓型和大電流型兩大類。前者適用于GIS等超高電壓的輸變電設備，后者適用于大型發電機、電容器、電纜等大電容量的設備。在耐壓試驗中，原則上不用混合式諧振。一般習慣稱為的諧振變壓器，只是并聯諧振在電路磁路上的一種變形，不屬并聯諧振。當前國際國內的太容量諧振耐壓設備，全是串聯諧振型，因為：

(1)串聯諧振電路實際上是一個基波電流的串聯諧振濾渡電路，通過濾波后幾乎是完全正弦形的電流在被試電容(發電機)上壓降的波形(試驗電壓波形)，當然是很好的正弦渡，畸變率極低。

(2)發電機定子繞組絕緣發生擊穿，可能燒傷定子鐵芯。串聯諧振電路在發生被試品擊穿時，立即脫諧，相當于立即串入了一個大的限流電抗器，隨著擊穿的發生，電流立即下降為正常試驗電流的I／Q(Q為試驗回路品質因數，一般Q=10～50)，可確保擊穿后定于鐵芯絕對安全。

(3)串聯諧振和并聯諧振一樣，由于諧振將使無功功率得到全補償，使電源容量和試驗設備的容量降為實際試驗容量的l／Q。串聯諧振有較好的技術性、安全性、經濟性，諧振設備的性能比較見表。

中試控股詳細講解目前，隨著電壓等級的不斷增高，常規高壓試驗設備由于試驗設備笨重、不便搬運，或者容量不夠、電流容量不夠等缺陷的制約，很多情況下不能滿足現場試驗的需求；而串聯諧振試驗設備具有常規高壓設備無法比擬的優勢，同時可以客服常規高壓試驗設備的一些缺點，越來越受到試驗人員的青睞。

一、串聯諧振原理

中試控股詳細講解由上可見，利用額定電壓較低的試驗變壓器，可以等到較高的輸出電壓；利用小容量的試驗變壓器，可以對大容量的試品進行高壓試驗。

串聯諧振試驗設備就是基于上述串聯諧振原理而制造的。

二.串聯諧振試驗設備的應用

目前，串聯諧振試驗設備主要用于交流耐壓試。

眾所周知，交流耐壓試驗是高壓電力設備試驗中非常重要的一項試驗。而進行交流耐壓試驗，選擇合適的試驗設備又是重中之重。目前交流耐壓試驗設備主要有兩種：高壓試驗變壓器和串聯諧振試驗設備。

2.1高壓試驗變壓器