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中試控股技術研究院魯工為您講解：10KV電纜試驗標準與耐壓試驗裝置

ZSBP-270kVA/108kV變頻串聯諧振試驗裝置

35kV/300mm2電纜2km的交流耐壓試驗，電容量≤0.389uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。
10kV/400mm2電纜5km的交流耐壓試驗，電容量≤2.1uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
35kV開關柜、互感器、母線母盤的交流耐壓試驗，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓95kV，試驗時間1min。

參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

變頻串聯諧振試驗裝置：ZSBP系列變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調節電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現諧振，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外得到了廣泛應用，是當前高電壓試驗的新方法和潮流。

交流耐壓試驗是電力設備絕緣強度有效和直接的方法，是電力預防性試驗的一項重要內容。 此外，由于交流耐壓試驗電壓一般比運行電壓高，因此通過試驗后，設備有較大的安全裕度，因此交流耐壓試驗是電力設備安全運行的一種重要手段。一般變頻串聯諧振試驗裝置來進行交流耐壓試驗。  
試驗電壓的確定交流耐壓試驗中，關鍵的問題就是正確選擇試驗電壓的數值，一方面要求能保證絕緣水平，另一方面要考慮因試驗電壓過高而引起的絕緣劣化。

220KV串聯諧振交流耐壓裝置可以做什么? 
變頻串聯諧振成套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220KV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。

裝置主要技術參數及功能：
1. 額定容量：270kVA；
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：10A；5A；2.5A
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；
串聯諧振工作環境：
1. 環境溫度：－100C –50 0C;
2. 相對濕度：≤90%RH;
3. 海拔高度: ≤1000米；
簡易讀懂：變頻串聯諧振耐壓試驗裝置可以做什么?
變頻串聯諧振成套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，對被測試品做承受過電壓預防交流試驗和交接交流試驗。
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

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。

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。

串聯諧振試驗裝置是針對電力電纜等高電壓、大電流容性試品的交流耐壓試驗而設計的。本諧振試驗裝置采用調整頻率和調節鐵心氣隙的方式來調諧，可方便、準確的找到諧振點，同時還可以真對不同的試品以及不同地方的規程要求，使得諧振頻率固定在要求的范圍內。系統的品質因數可以達到20~80，使得系統輕巧簡便；本諧振試驗裝置采用了多種保護措施，使得試驗方便可靠；而諧振固有的濾波效應使得系統輸出的波形完全滿足試驗規程的要求。

變頻串聯諧振成套裝置采用多級疊加的方式，多臺電抗器可并、可串，也可以單獨使用，配置適當的諧振電容器，還可以對非電容性的試品進行交流耐壓試驗。諧振頻率可以在30`300HZ范圍內根據試驗要求任意設定，真正做到了一機多用。

工作原理

1調頻式串聯諧振試驗裝置的工作原理接線如圖所示，交流220V工頻電源，經變頻控制單元輸出30~200HZ頻率可調的電壓，送入勵磁變壓器，升壓至0~1000V，經諧振電抗器L和被試品CX，構成高壓主諧電路，電容分壓器是純電容式的，用來測量試驗電壓。先由變頻控制單元經勵磁變壓器向主諧振電路送入一個較低的電壓Ue，調節變頻控制單元的輸出頻率，當頻率滿足條件ΩL=1/ΩC，即

2電路即達到諧振狀態。此時能在較小的勵磁電壓Ue下，使被試品CX上產生幾十倍于Ue的電壓UCX。變頻試驗系統以串聯諧振電路原理工作。諧振點是由把頻率變換器的頻率調整到串聯諧振電路的固有頻率而達到的。回路諧振后，輸出的電壓波形為純正弦波，系統的頻率取決于回路的L-C參數。其中電抗器的電抗值是可調的，系統的頻率取決于負載電容的大小，如上式。可以根據CX的大小，適當調整電抗器的電感L值，使得諧振頻率固定在一個要求的范圍內，從而滿足必須在工頻條件下進行交流耐壓試驗的試品的實驗。

串聯諧振試驗電纜試驗及注意事項：隨著交聯乙烯電纜的廣泛應用，長度和容量不斷增加，由于這種電纜的試驗容量較大，運用傳統的試驗設備無法滿足交接試驗和預防性試驗容量的要求。串諧成套試驗裝置則可以用較小的試驗容量很好地滿足電纜的交接試驗與預防性試驗的試驗要求。

串聯諧振測試GIS試驗原理:GIS是把斷路器、隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器等組合在一起并以SF6氣體絕緣的電力設備，GIS一般由2-18個間隔組成，試驗中每一間隔相當于一個電容器，對GIS進行耐壓試驗相當于對這個電容進行耐壓試驗。

串聯諧振測試變壓器感應耐壓試驗原理及注意事項：變壓器感應耐壓試驗是同時檢驗變壓器的主絕緣和縱絕緣的基本試驗。試驗電壓一般為額定電壓的兩倍，為避免鐵心飽和，試驗頻率應為額定頻率的兩倍以上，一般規定試驗頻率在100-400Hz之間，經驗表明試驗頻率在150-200Hz較為合適。

串聯諧振測發電機工頻耐壓試驗及注意事項：根據國家和地方電力部門的規定發電機在制造、安裝、檢修、運行以及預防性試驗中都應進行交流耐壓試驗，試驗電壓的波形、頻率和工作電壓的波形、頻率一致。試驗電壓一般為0.75(2Un+3000)或1.5Un，頻率為工頻。試驗時一般配上合適的補償電容器就能滿足發電機的交流耐壓要求。

串聯諧振試驗系統

串聯諧振，是由變頻電源、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成串聯諧振連接方式；分壓器并聯在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護信號；調頻功率輸出經激勵變壓器耦合給串聯諧振回路，提供串聯諧振的激勵功率。

串聯諧振試驗系統工作原理：已知在回路頻率f=1/2π√LC時，回路產生諧振，此時試品上的電壓是勵磁變高壓端輸出電壓的Q倍。Q為系統品質因素，即電壓諧振倍數，一般為幾十到一百以上。先通過調節變頻電源的輸出頻率使回路發生串聯諧振，再在回路諧振的條件下調節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上產生較高的試驗電壓；