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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：新電纜耐壓試驗儀（電科院）

ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置

全自動模式、半自動模式、手動模式

實時顯示試驗狀態(tài)，用戶可根據(jù)試驗狀態(tài)進行相應操作。

參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置：變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置采用了調(diào)節(jié)電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)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(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數(shù)字式波形發(fā)生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正交非同步固定式載波調(diào)制方式，確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩(wěn)定和安全。

變頻串聯(lián)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。元器件（純進口）：功率器件：德國英飛凌，模塊：日本富士IGBT，芯片：英特爾等

ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置
一、介紹
執(zhí)行標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018《電力設(shè)備專用測試儀高壓諧振試驗裝置》
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
可以完成交流被測試品：電力電纜、變壓器、斷路器/開關(guān)、開關(guān)柜、隔離開關(guān)、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)等各種被試品的預防交流試驗和交接交流耐壓試驗
電源：采用220V及380V兩種
元器件（純進口）：功率器件：德國英飛凌，模塊：日本富士IGBT，芯片：英特爾等
二、參數(shù)
變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置采用了調(diào)節(jié)電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現(xiàn)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(nèi)外已經(jīng)得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數(shù)字式波形發(fā)生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正交非同步固定式載波調(diào)制方式，確保在整個頻率區(qū)間內(nèi)輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩(wěn)定和安全。
1、輸入:電壓220V或者380V ±10%
2、頻率：45/65Hz
3、輸出電壓：0-250V
4、輸出波形：正弦波
5、頻率調(diào)節(jié)范圍：30-300Hz
6、頻率分辨率：0.01Hz
7、頻率穩(wěn)定度：0.1%
8、頻率步進值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz
9、電壓分辨率：0.1kV
10、電壓測量精度：1.5%
11、電壓步進值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%
12、運行連續(xù)工作時間：60分鐘
國內(nèi)一些研究機構(gòu)認為，交聯(lián)聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應，絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工作電場強度高達11倍。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發(fā)生擊穿，也會引起絕緣的嚴重損傷。

其次，由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態(tài)下電纜承受的過電壓，并有效的發(fā)現(xiàn)電纜及電纜接頭本身和施工工藝的缺陷。因此，使用非直流的方法對交聯(lián)電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。

同時，各種大型變壓器的交流耐壓試驗，火力及水力發(fā)電機的交流耐壓試驗也定期進行。這些設(shè)備的試驗要求的試驗設(shè)備容量大，，通常情況下采用諧振的方法進行試驗，但必須是在工頻條件下或等效工頻條件下進行。

等效工頻條件一般采用45—65HZ的頻率范圍，但是很多試驗單位要求30-300HZ試驗電源對這類設(shè)備進行交流耐壓試驗。

另外還有一種低頻設(shè)備，0.1HZ的超低頻設(shè)備耐壓儀，他有一個弊端就是電壓很難做到很高，在行業(yè)里推廣使用一直沒有得到用戶的大面積認可。串聯(lián)諧振裝置的應用很快就得到市場的認可，他是真實模擬運行狀態(tài)施加電壓，能夠很快的發(fā)現(xiàn)被試設(shè)備本身狀態(tài)情況。

結(jié)構(gòu)： 采用干式結(jié)構(gòu),絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規(guī)范要求；高﹑低壓繞組間和鐵芯設(shè)靜電屏蔽,既作為勵磁變,又是隔離變；內(nèi)置過電壓保護,防止擊穿反擊。

為了防止電擊，接地導體必須與地面相連。在與本產(chǎn)品輸入或輸出終端連接前，應確保本產(chǎn)品已正確接地。
注意所有終端的額定值：為了防止火災或電擊危險，請注意本產(chǎn)品的所有額定值和標記。在對本產(chǎn)品進行連接之前，請閱讀本產(chǎn)品使用說明書，以便進一步了解有關(guān)額定值的信息。
在有可疑的故障時，請勿操作：如懷疑本產(chǎn)品有損壞，請本公司維修人員進行檢查，切勿繼續(xù)操作。
請勿在潮濕環(huán)境下操作
請勿在易爆環(huán)境中操作
保持產(chǎn)品表面清潔和干燥

變頻串聯(lián)諧振設(shè)備別稱

變頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置、變頻串聯(lián)諧振、變頻諧振裝置、串聯(lián)諧振、調(diào)頻串聯(lián)諧振、串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置、串聯(lián)諧振試驗設(shè)備、電纜耐壓試驗裝置、工頻耐壓試驗裝置、電纜交流耐壓試驗設(shè)備、交流耐壓試驗裝置、調(diào)頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置，變頻諧振，變頻串聯(lián)諧振諧振試驗裝置，變頻諧振耐壓裝置，串諧試驗裝置，串諧耐壓裝置，GIS交流耐壓試驗裝置，發(fā)電機耐壓試驗裝置，變頻諧振耐壓試驗裝置等。

變頻串聯(lián)諧振設(shè)備應用

變頻串聯(lián)諧振由變頻電源、隔離變壓器（也可稱為勵磁變壓器）、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構(gòu)成串聯(lián)諧振連接方式；分壓器并聯(lián)在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護信號；調(diào)頻功率輸出經(jīng)激勵變壓器耦合給串聯(lián)諧振回路，提供串聯(lián)諧振的激勵功率。 變頻諧振試驗裝置廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業(yè)，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。

1、6kV-500kV高壓交聯(lián)電纜的交流耐壓試驗

2、發(fā)電機的交流耐壓試驗

3、GIS和SF6開關(guān)的交流耐壓試驗

4、6kV-500kV變壓器的工頻耐壓試驗

5、其它電力高壓設(shè)備如母線，套管，互感器的交流耐壓試驗。

變頻串聯(lián)諧振設(shè)備原理

在回路頻率f=1/2π√LC時，回路產(chǎn)生諧振，此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。Q為系統(tǒng)品質(zhì)因素，即電壓諧振倍數(shù)，一般為幾十到一百以上。先通過調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率使回路發(fā)生串聯(lián)諧振，再在回路諧振的條件下調(diào)節(jié)變頻電源輸出電壓使試品電壓達到試驗值。由于回路的諧振，變頻電源較小的輸出電壓就可在試品CX上產(chǎn)生較高的試驗電壓。

變頻串聯(lián)諧振設(shè)備特點

體積小，重量輕，特別適合現(xiàn)場使用；

過壓,過流,放電,過熱及零啟動保護全面可靠,動作時間1微秒；

設(shè)備自帶微型打印機，可及時打印保存試驗數(shù)據(jù)；

一鍵鼠標式旋鈕“傻瓜式”操作，大屏幕液晶顯示；

獨有軟件校準功能，方便用戶校準表計，確保高電壓值準確度。

諧振就是物理做簡諧振動，物體的加速度在跟偏離平衡位置的位移成正比，且總是指向平衡位置的回復力的作用下的振動。其動力學方程式是F=-kx。 諧振的現(xiàn)象是電流增大和電壓減小，越接近諧振中心，電流表電壓表功率表轉(zhuǎn)動變化快，但是和短路的區(qū)別是不會出現(xiàn)零序量。

在物理學里，有一個概念叫共振：當驅(qū)動力的頻率和系統(tǒng)的固有頻率相等時，系統(tǒng)受迫振動的振幅最大，這種現(xiàn)象叫共振。電路里的諧振其實也是這個意思：當電路中激勵的頻率等于電路的固有頻率時，電路的電磁振蕩的振幅也將達到峰值。實際上，共振和諧振表達的是同樣一種現(xiàn)象。這種具有相同實質(zhì)的現(xiàn)象在不同的領(lǐng)域里有不同的叫法而已。

 

諧振的應用

收音機利用的就是諧振現(xiàn)象。轉(zhuǎn)動收音機的旋鈕時，就是在變動里邊的電路的固有頻率。忽然，在某一點，電路的頻率和空氣中原來不可見的電磁波的頻率相等起來，于是，它們發(fā)生了諧振。遠方的聲音從收音機中傳出來。這聲音是諧振的產(chǎn)物。

諧振時的特性

諧振電路在諧振時的特性有

1． 諧振阻抗Z0為純電阻，其值為最小，即Z0=R。

2． 電流與電源電壓同相位，即φ=ψu-ψi=0。

3． 電流的模達到最大值，即I=I0=US/R0 ，I0稱為諧振電流。

4． L和C兩端均可能出現(xiàn)高電壓，即

UL0=I0XL0=(US/R)XL0=QUS

UC0=I0XC0=(US/R)XC0=QUS

可見當Q>>1時，即有UL0=UCO>>US，故串聯(lián)諧振又稱為電壓諧振。這種出現(xiàn)高電壓的現(xiàn)象，在無線電和電子工程中極為有用，但在電力工程中卻表現(xiàn)為有害，應予以防止。

諧振的特點

諧振電路都有一個特點，容抗等于感抗，電路呈阻性：

那么就有ωL=1/ωC

因為LC都是已知條件，那么可以把諧振的頻率點算出來。

品質(zhì)因數(shù)Q=ωL/R，所謂品質(zhì)因數(shù)如果為28,那么并聯(lián)的諧振電路就是電流增大了28倍;如果是串聯(lián)的諧振電路,那么就是電壓增加了28倍。

那么現(xiàn)在串聯(lián)諧振點下的電壓為施加的電壓乘以品質(zhì)因數(shù)。

如果已知條件告訴你的施加電壓為峰值,那么就直接相乘;如果已知條件告訴你的施加電壓為有效值,那么還需要將算出來的電壓再乘以1.414得出峰值。