中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：電纜耐電壓測試儀

參考型號：ZSBP135KVA-54kV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置

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(guān)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(lián)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(nèi)的電力電纜、變壓器、斷路器/開關(guān)、開關(guān)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(guān)、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(zhì)、變電站系統(tǒng)的交流耐壓試驗。

ZSBP135KVA-54kV變頻串聯(lián)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(guān)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(lián)諧振耐壓試驗裝置功能及特征

ZSBP系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置，采用調(diào)節(jié)電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)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(nèi)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(lián)諧振耐壓試驗裝置主要功能及其技術(shù)特點：

1、裝置具有過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧（閃絡）等保護功能，過壓過流保護值可以根據(jù)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(xiàn)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(diào)諧手動升壓模式；方便用戶根據(jù)現(xiàn)場情況靈活選擇，提高試驗速度。

4、能存儲和異地打印數(shù)據(jù)，存入的數(shù)據(jù)編號是數(shù)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(guī)定范圍內(nèi)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(shù)，可根據(jù)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(lián)諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產(chǎn)生高電壓和大電流的，在整個系統(tǒng)中，電源只需要提供系統(tǒng)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(lián)諧振裝置中，省去了笨重的大功率調(diào)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(tǒng)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(lián)諧振狀態(tài)，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(lián)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(shù)百倍。串聯(lián)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(xiàn)任何恢復過電壓。試品發(fā)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(xiàn)任何恢復過電壓。

主要技術(shù)參數(shù)

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(tǒng)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(zhì)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(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘

11.溫升：額定負載下連續(xù)運行60min后溫升≤65K

12.保護功能：過壓、過流、零位啟動、系統(tǒng)失諧（閃絡）等保護功能

13.環(huán)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(jié)電抗器，電抗器單節(jié)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(jié)電抗器并聯(lián)，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(jié)電抗器串聯(lián)（互感系數(shù)1.15）兩組并聯(lián)，L=115H

試驗頻率：f=33.65Hz

試驗電流：I=2.14A

滿足實驗要求。

系統(tǒng)配置參數(shù)

(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(diào)節(jié)范圍：30–300Hz

9) 頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz

10) 頻率穩(wěn)定度：0.1%

11) 運 行 時 間：額定容量下連續(xù)60min

12) 溫    升：額定容量下連續(xù)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(jié)    構(gòu)：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(jié)

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(jié)

5) 品質(zhì)因素：Q≥30 (f=45Hz)

6) 結(jié)    構(gòu)：干式

7) 尺寸（內(nèi)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(zhì)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(nèi)徑高mm）：?140×500

7) 重    量：約6kg

供貨清單

參考實驗標準

DL/T 596-1996	《電力設備預防性試驗規(guī)程》
GB50150-2016	《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》
GB10229-88	《電抗器》
GB1094	《電力變壓器》
GB1094.1-GB1094.6-96	《外殼防護等級》
GB2900	《電工名詞術(shù)語》
GB/T16927.1~2-1997	《高電壓試驗技術(shù)》

DL/T474.4-2006            《現(xiàn)場絕緣試驗實施導則－交流耐壓試驗》

DL/T1015                  《現(xiàn)場直流和交流耐壓試驗電壓測量系統(tǒng)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(chǎn)品基本環(huán)境試驗規(guī)程》

DL/T849.6-2004            《電力設備專用測試儀器通用技術(shù)條件第6部分：高壓諧振試驗裝置》

ZSBP-88KVA/44KV變頻串聯(lián)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(lián)諧振裝置的組件是不同的。所以，請務必準確選型，技術(shù)部為您量身制定選型方案。

聯(lián)使用，分壓器既用來測量試驗電壓。

2.串聯(lián)諧振的計算公式

串聯(lián)諧振時電路的阻抗虛部等于0，Z=R+jX，X=0，Z=R所以I=U/Z=U/R。

a、諧振定義：電路中L、C兩組件之能量相等，當能量由電路中某一電抗組件釋出時，且另一電抗組件必吸收相同之能量，即此兩電抗組件間會產(chǎn)生一能量脈動。

b、電路欲產(chǎn)生諧振，必須具備有電感器L及電容器C兩組件。

c、諧振時其所對應之頻率為諧振頻率(resonance)，或稱共振頻率，以fr表示之。

d、串聯(lián)諧振電路之條件如下：

I2XL=I2XC也就是XL=XC時，為R-L-C串聯(lián)電路產(chǎn)生諧振之條件。

e、無論是串聯(lián)還是并聯(lián)諧振，在諧振發(fā)生時，L、C之間都實現(xiàn)了完全的能量交換。即釋放的磁能完全轉(zhuǎn)換成電場能儲存進電容；而在另一時刻電容放電，又轉(zhuǎn)換成磁能由電感儲存。

f、在串聯(lián)諧振電路中，由于串聯(lián)——L、C流過同一個電流，因此能量的交換以電壓極性的變化進行；在并聯(lián)電路中，L、C兩端是同一個電壓，故能量的轉(zhuǎn)換表現(xiàn)為兩個元件電流相位相反。

g、諧振時電感和電容還是兩個元件，否則不能進行能量交換；但從等效阻抗的角度，是變成了一個元件：數(shù)值為零或無窮大的電阻。

并聯(lián)諧振

并聯(lián)諧振是指在電容器和電感器并聯(lián)連接的電路中發(fā)生的諧振。

并聯(lián)諧振：在電感和電容并聯(lián)的電路中，當電容的大小恰恰使電路中的電壓與電流同相位，即電源電能全部為電阻消耗，成為電阻電路時，叫作并聯(lián)諧振。

1.并聯(lián)諧振的原理

在電感、電容和外加交流電源相并聯(lián)的振蕩回路，通常電感線圈是用電阻和電感的串聯(lián)組合來表示的，電容器的損耗及漏電流一般很小，在一定條件下可忽略不計。如果回路的感抗和容抗比電阻大得多，即ωL（ωC）＞＞R，并聯(lián)回路的固有頻率可近似為f＝1／2πLC。如果Q、L、C達到一定條件，使并聯(lián)電路的感納和容納相等BL＝BC（BL＝ωL，BC＝1／ωC），從而使電納B等于零（B＝BL——BC＝0），則電流與電壓將同相（ω＝0），這種情況稱為 R、L、C并聯(lián)諧振。

2.并聯(lián)諧振的產(chǎn)生條件

并聯(lián)諧振是一種完全的補償，電源無需提供無功功率，只提供電阻所需要的有功功率。諧振時，電路的總電流小，而支路的電流往往大于電路的總電流，因此，并聯(lián)諧振也稱為電流諧振。發(fā)生并聯(lián)諧振時，在電感和電容元件中流過很大的電流，因此會造成電路的熔斷器熔斷或燒毀電氣設備的事故；但在無線電工程中往往用來選擇信號和消除干擾。

3.并聯(lián)諧振的危害

當電力線路發(fā)生并聯(lián)諧振時，支路電流往往大大超過電路總電流，造成熔斷器熔斷、開關(guān)跳閘或燒毀電氣設備的事故。所以電力線路中要避免發(fā)生諧振。