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中試控股技術研究院魯工為您講解：6kV高壓電纜試驗裝置

ZSBP-108KVA/108KV變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

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參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置：變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，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，在國內外已經得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片，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制方式，確保在整個頻率區間內輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩定和安全。

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。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變頻串聯諧振耐壓試驗裝置
一、介紹
執行標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018《電力設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、開關柜、隔離開關、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
變頻串聯諧振耐壓試驗裝置采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，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，在國內外已經得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片，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制方式，確保在整個頻率區間內輸出波形良好；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、頻率調節范圍：30-300Hz
6、頻率分辨率：0.01Hz
7、頻率穩定度：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、運行連續工作時間：60分鐘
國內一些研究機構認為，交聯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。交聯聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發生擊穿，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下電纜承受的過電壓，并有效的發現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，火力及水力發電機的交流耐壓試驗也定期進行。這些設備的試驗要求的試驗設備容量大，，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試驗電源對這類設備進行交流耐壓試驗。

另外還有一種低頻設備，0.1HZ的超低頻設備耐壓儀，他有一個弊端就是電壓很難做到很高，在行業里推廣使用一直沒有得到用戶的大面積認可。串聯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施加電壓，能夠很快的發現被試設備本身狀態情況。

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。

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

傳統的高壓試驗變壓器（別稱：工頻耐壓試驗裝置）由于容量的限制，不適合電力系統針對高電壓、大容量電氣設備交流耐壓試驗的需要。本文系統介紹了一種新的基于電路諧振原理而研發的變頻串聯諧振試驗成套裝置，針對變頻串聯諧振試驗裝置在各種電氣設備交流耐壓試驗中的應用進行了研究，總結了裝置在應用中出現的問題，并進行了分析，提出了相應的對策。取得的主要結論如下：

1、變頻串聯諧振試驗成套裝置安全性高（優勢）

    特別是在GIS的交流耐壓試驗中，由于GIS是運輸到現場后再進行安裝的，受到現場環境的影響，里面可能會受潮，或存在異物導致內部絕緣性能下降，經常發生放電的現象。GIS是全封閉的結構，發生fang電的時候，難以確定fang電的位置，需要通過多次的加壓，才能找到放電點。如果采用其它的交流耐壓試驗裝置來進行試驗，經過多次的放電沖擊，試驗裝置很容易損壞，并且fang電時，試品對試驗裝置產生的反電勢，容易對操作人員產生傷害。采用變頻串聯諧振試驗成套裝置進行試驗，發生fang電時，諧振條件不滿足，電壓降到很低，不會對試品和操作人員產生損害。

2、變頻串聯諧振試驗成套裝置所需電源容量小（優勢）

    在目前變電站電氣設備的交流耐壓試驗中，所需電源大電流不應超過150A，本裝置非常適合在電力工程中使用。實踐證明，使用變頻串聯諧振試驗成套裝置來進行交流耐壓試驗是可行的、有效的。變頻串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q，所需電源容量大大減小。變頻串聯諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，一般為普通試驗裝置的1/3-1/5。

3、變頻串聯諧振試驗成套裝置改善輸出電壓的波形（優勢）

    變頻串聯諧振試驗裝置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，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿現象。因此，變頻諧振試驗方法在電力系統耐壓試驗中將會得到全面的應用。

4、變頻串聯諧振試驗成套裝置能防止大的短路電流燒傷故障點（優勢）

    在串聯諧振狀態，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。而并聯諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時，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百倍。所以，串聯變頻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。

5、變頻串聯諧振試驗成套裝置不會出現任何恢復過電壓（優勢）

    當試品發生擊穿時，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落電壓前斷開電源，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，不會出現任何恢復過電壓。

6、變頻串聯諧振試驗成套裝置適用范圍廣（應用）

    變頻串聯諧振裝置適用于各種電氣設備的交流耐壓試驗。它不但適合于電力變壓器、電流互感器、斷路器等單體設備的交流耐壓試驗，特別適合于配電裝置、GIS、交流聚乙烯電纜等大容量電氣設備的交流耐壓試驗，電氣設備的容量越大，效果越好。廣泛用于電力、冶金、石化等行業，適用于大容量、高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。

7、變頻串聯諧振試驗成套裝置在電纜耐壓試驗中的優勢應用

    變頻串聯諧振耐壓試驗裝置主要針對10kV-110kV電壓等級的電纜及所有電氣主設備的現場交流耐壓試驗設計制造。通常電抗器采用多只分開設計，既可滿足高電壓、小電流的設備試驗條件要求，又能滿足10kV-35kV電壓等級這樣的低電壓的交流耐壓試驗要求，具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級高壓試驗部門及電力安裝、修試工程單位理想的耐壓試驗設備。