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中試控股技術研究院魯工為您講解：怎么選的電纜諧振耐壓裝置

參考型號：ZSBP-135kVA/108kV變頻串聯(lián)諧振試驗裝置

執(zhí)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? 

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(fā)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(tǒng)的交流耐壓試驗。

ZSBP-135kVA/108kV變頻串聯(lián)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(huán)境

1.  環(huán)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(shù)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(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘；

9.    溫    升：額定負載下連續(xù)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(tǒng)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(guī)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(tǒng)配置及其參數(shù)

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(jié)范圍：30 – 300Hz

i)頻率調節(jié)分辨率：≤0.1Hz

j)頻率穩(wěn)定度：0.1%

k)運行時間：額定容量下連續(xù)60min

l)額定容量下連續(xù)運行60min元器件最高溫度≤65K;

m)噪聲水平：≤50dB

n)可實現(xiàn)以下功能

1）變頻電源的放置為縱向和橫向，特別適合現(xiàn)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(wěn)定性和可靠性；

3）參數(shù)顯示：觸摸或外接鼠標大屏幕液晶界面顯示系統(tǒng)

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(shù)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(wěn)定性；

4）參數(shù)設置：大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標直接完成各種參數(shù)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(shù)設置提示以及幫助等參數(shù)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(tài)。具備升壓、調諧（含手動、自動）、分段加壓和計時、運行狀態(tài)、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(shù)據(jù)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(shù)，當試驗發(fā)生中斷時，可提示中斷狀態(tài)。可將參數(shù)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(shù)據(jù)查詢：可將已保存的試驗結果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上，同時具有USB接口，可將數(shù)據(jù)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(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設定的試驗電壓或手動升壓結果，自動跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗電壓，電壓穩(wěn)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(jù)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(yōu)化平衡；

10）頻率調節(jié)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(fā)生漂移；

P）重量：約12kg；

3、高壓電抗器33.75kVA/27kV      4節(jié)

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(jié)；

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(lián)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(lián)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。

根據(jù)前述的串聯(lián)諧振原理和并聯(lián)電抗器感應電壓試驗要求，以一臺500kV并聯(lián)電抗器為例，其參數(shù)見表1。

設計一種新的并聯(lián)電抗器感應電壓試驗回路，該方法采用一臺特高壓中間變壓器，參數(shù)見表2，其低壓端連接電容器組作為容抗補償，試品作為感抗，供電電源使用變頻電源，其通過勵磁變一端連接中間變壓器高壓端中性點，另一端連接試品中性點，整個回路呈一個串聯(lián)諧振回路，如圖2所示。

圖2：試驗接線原理圖

試驗前，為保證諧振條件，必須確定并聯(lián)電抗器的感抗和補償電容器組的容抗，然后根據(jù)確定的試品感抗和補償容抗來調節(jié)變頻電源的頻率，以達到諧振狀態(tài)：由于局放頻率較高，一般試品及中間變的入口電容都需考慮，進行補償計算時，試品及中間變的感性無功功率、容性無功功率及有功功率都應當考慮在內，進而對合成后的參數(shù)進行精確計算。

 

通過能量積分法計算得中間變入口電容3 501pF(高壓側)，試品入口電容1 250pF，試品套管電容量544pF，中間變套管電容量，試品電感5.4505H，進而計算中間變及試品的有功損耗為300kW。

3試驗方案計算

局放試驗擬選定頻率為200Hz，中間變變比K=6.5，勵磁變變比K=11.11；中間變與試品在1.8倍額定電壓下的有功損耗為300kW，具體計算過程見表3。

4中試控股詳細講解試驗過程與結果

按照圖2接線方式試驗，利用多通道感應電壓檢測儀檢測高壓首端感應電壓型號，加壓順序按圖1要求，每隔5min記錄一次試驗結果，試驗過程中變頻電源輸出電壓、電流穩(wěn)定，補償電容組工作正常，試驗結果如表4所示，滿足技術協(xié)議感應電壓量小于100pC的要求，表明該并聯(lián)電抗器試驗刻個，同時也驗證了新的并聯(lián)電抗器感應電壓試驗方法的可靠性。

 

常規(guī)注意事項

1 試驗電源的容量必須滿足試驗要求；

 

2.為減小電暈損失，提高串聯(lián)諧振系統(tǒng)的Q值，高壓引線應采用擴徑金屬軟管；

 

3.GIS如有觀察窗，絕緣試驗時需用接地金屬箔將觀察窗易接近的一側蓋起來；

 

4.試驗時，應在較低電壓下調諧諧振頻率，然后才可以升壓進行耐壓試驗。

 

5.如電壓互感器與GIS一起進行耐壓試驗，檢查電壓互感器一次、二次繞組尾端應接地，其二次繞組不應短接。

 

6.試驗天氣的狀況對品質因數(shù)Q值影響很大，試驗應在較干燥的天氣情況下進行。

 

7.試驗回路中的電流互感器二次側應短路接地。

 

特別注意

1、規(guī)定的試驗電壓應施加在每一相導體和金屬外殼之間，每次只能一相加壓，其他相導體和接地金屬外殼相連接。

2.當試驗電源容量有限時，可將GIS用其內部的斷路器或隔離開關分斷成幾個部分分別進行試驗，同時不試驗的部分應接地，并保證斷路器斷口，斷口電容器或隔離開關斷口上承受的電壓不超過允許值。

3.GIS內部的避雷器在進行耐壓試驗時應與被試回路斷開，GIS內部的電壓互感器、電流互感器的耐壓試驗應參照相應的試驗標準執(zhí)行。1、變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗優(yōu)點

    中試控股技術博士為您解答：變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗是利用電抗器的電感與被試品電容實現(xiàn)電容諧振，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與潮流，在國內外已經(jīng)得到廣泛的應用變頻串聯(lián)諧振是諧振式電流濾波電路，能改善電源波形畸變，獲得較好的正弦電壓波形，有效防止諧波峰值對被試品的誤擊穿。變頻串聯(lián)諧振工作在諧振狀態(tài)，當被試品的絕緣點被擊穿時，電流立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的數(shù)十分之一。發(fā)生閃絡擊穿時，因失去諧振條件，除短路電流立即下降外，高電壓也立即消失，電弧即可熄滅。其恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到閃絡電壓斷開電源，所以適用于高電壓、大容量的電力設備的絕緣耐壓試驗，如：GIS變電所、高壓交聯(lián)電力電纜、發(fā)電機、大型變壓器、隔離開關、互感器等。中試控股電力致力于互感器檢測設備的研發(fā),生產和銷.互感器測試儀可