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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜耐壓試驗裝置

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置

10kV/300mm2的電纜，長度1km，電容量≤0.378uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓22kV。
35kV/300mm2的電纜，長度0.5km，電容量≤0.01uF試驗頻率為30-300Hz,試驗電壓52kV。

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：ZSBP系列變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調(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(nèi)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(lián)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(shù)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。

中試控股系統(tǒng)主要性能及參數(shù)
1、電源電壓：   220V±10%、50Hz；
  2、額定容量：  54KVA；
  3、輸出電壓：    54KV， 
  4、輸出電流：   1A，2A，
  5、輸出電壓波形:  正弦波；
6、輸出電壓波形畸變率: ≤0.5% ；
7、允許連續(xù)工作時間：額定輸出電流下持續(xù)運行時間為60分鐘；
  8、輸出頻率范圍:     30～300Hz ；
    9、品質(zhì)因數(shù):         ≥30
10、系統(tǒng)噪聲:       ≤60db
11、系統(tǒng)測量精度:    1.0級
12、頻率分辨率:      0.01Hz
13、頻率不穩(wěn)定度:    ≤0.05%  
14、環(huán)境溫度：       -25℃～ +55℃  
相對濕度:       ≤90%
海拔高度:       ≤2000m
15、具備手動試驗/自動調(diào)諧/自動試驗模式。
16、具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率等。
17、具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數(shù)設置功能。
18  具備過電壓、過電流、過熱保護功能。
19、具備閃絡保護功能,在試品發(fā)生閃絡時諧振回路失諧,電源立即停止輸出,屏幕提示“試驗失敗”及相關信息。
20、具備各種數(shù)據(jù)打印功能。

統(tǒng)配置及具體參數(shù)
1、變頻控制電源6KW                1臺
a) 變頻控制電源采用高壓耐壓試驗專用變頻電源,采用一體化設計,控制電源本體具備調(diào)頻、調(diào)壓、控制、保護等功能。
b) 額定輸出容量:  6KW
c) 工作電源:      交流220V、50Hz 。
d) 輸出電壓:      0～250V可調(diào)。
e) 輸出電壓不穩(wěn)定度≤0.05%
f) 最大輸出電流:  24A
g) 輸出波形:正弦波,      波形畸變率:≤0.5%
h) 頻率調(diào)節(jié)范圍:  30～300Hz
頻率調(diào)節(jié)分辨率: 0.001 Hz
i) 連續(xù)運行時間: 大于1小時
j) 噪聲水平:≤ 60dB
k) 變頻電源采用高性能專用微機控制電壓、頻率調(diào)節(jié)
l) 變頻電源配備專用引線和插頭與其他設備進行連接。
m) 保   護 ：具有過壓、過流、過熱、放電保護功能。
n) 具備手動試驗/自動調(diào)諧/自動試驗三種模式,并可任意切換。 
具備大屏幕顯示,可指示:輸出電壓(有效值)及輸出頻率、勵磁電流、勵磁電壓、試驗時間等。
具備試驗電壓、時間、試驗頻率范圍等試驗參數(shù)設置功能及各種數(shù)據(jù)打印功能。
  O) 重   量： 16Kg   
2、 中試控股勵磁變壓器6KVA            1臺
a) 額定容量:    6KVA
b) 輸入電壓:    250V
c) 輸出電壓：   1.75KV；3.5KV；
d) 工作頻率范圍： 30～300Hz
e) 連續(xù)運行時間: 大于1小時
f) 電壓比測量誤差: 小于1%
g) 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。
  h) 重   量：    40Kg ;
3、高壓電抗器 DK-27/27      2臺
a) 額定容量：   27KVA
b) 額定電壓：   27KV
c) 額定電流：1A
e) 品質(zhì)因素：  Q≥30 
f) 結(jié)    構(gòu)： 干式；
    g)  重    量： 35Kg/臺
h) 連續(xù)運行時間：≥ 1小時
4、 電容分壓器   60/0.003              1臺
a) 額定電壓：    60KV
b) 工作頻率：    30～300Hz
c) 分 壓 比：    1000：1  
d) 分壓比誤差：  ≤1%,
e) 測量精度：    交流有效值1.0級
f) 介質(zhì)損耗：    tgδ≤0.5% ;
g) 重    量：    10Kg
h)高﹑低壓臂的電容采用一致的介質(zhì)結(jié)構(gòu),溫度系數(shù)小,角位移小,在30-300HZ內(nèi)分壓比不變。

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。

一般應考慮以下幾個因素： 
1、在被試品上可能產(chǎn)生過電壓的數(shù)值、持續(xù)時間及其次數(shù)。如被試品遭受較高過電壓的可能性極小，則可不必采用過高的試驗電壓；如被試品（如直接與架空線連接的發(fā)電機）可能遭受到較高的過電壓時，則應適當提高試驗電壓的數(shù)值。 
2、電氣設備設計時采用的絕緣水平。
3、設備絕緣的狀況。設備在運行中由于各種條件的影響，使絕緣逐步劣化，絕緣性能下降，故在確定試驗電壓時，應考慮到絕緣損傷的程度和運行年限。例如，運行中設備的試驗電壓應為出廠時的75%~90%。

    直流側(cè)調(diào)功

    直流側(cè)調(diào)功方式是在逆變器的直流側(cè)進行輸出功率調(diào)節(jié)的方式,中試控股即通過對逆變環(huán)節(jié)輸入電壓值的調(diào)節(jié)實現(xiàn)對逆變器輸出功率的調(diào)節(jié)。通常有兩類直流側(cè)調(diào)功方式相控整流調(diào)功和直流斬波調(diào)功。

1.相控整流調(diào)功

    整流電路采用全控或半控器件進行可控整流,通過調(diào)節(jié)觸發(fā)角得到不同的整流輸出直流電壓供給逆變環(huán)節(jié),從而改變逆變器輸出功率。相控整流方式很大的不足是由于觸發(fā)角直接影響到網(wǎng)側(cè)功率因數(shù),因此采用相控整流調(diào)功時會使系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)變低,同時也會給電網(wǎng)帶來不同程度的諧波危害。另外,還有采用半控器件時系統(tǒng)調(diào)節(jié)響應快速性差等缺點。

    2.直流斬波調(diào)功

    直流斬波調(diào)功電路拓撲,即在整流與逆變環(huán)節(jié)之間加入DC/DC變換器,通過調(diào)節(jié)DC/D變換器的功率器件導通占空比來改變輸出電壓,從而調(diào)節(jié)感應加熱電源的輸出功率,該模式采用不控整流方式,大大降低了系統(tǒng)對電網(wǎng)的干擾,且提高了網(wǎng)側(cè)功率因素但需在主電路增加一級直流調(diào)壓和濾波電路,大大增加了電源的體積和成本,且斬波主開關器件工作在硬開關狀態(tài),開關損耗大,不易在高頻及大容量系統(tǒng)中應用。

    逆變側(cè)調(diào)功

    逆變側(cè)調(diào)功即在逆變器側(cè)通過對逆變橋功率器件開通關斷的控制改變逆變器輸出電壓的有效值從而實現(xiàn)對逆變器輸出功率的調(diào)節(jié)。常見的逆變調(diào)功方法主要有脈沖頻率調(diào)制法、脈沖密度調(diào)制法、PWM調(diào)制法,下面分別進行介紹。采用逆變側(cè)調(diào)功方案,就可以在直流側(cè)采用不控整流,從而大大提高系統(tǒng)整體網(wǎng)側(cè)功率因數(shù),同時逆變側(cè)功率調(diào)節(jié)的響應速度比采用直流側(cè)調(diào)節(jié)要快。

    1.頻率調(diào)制

    串聯(lián)諧振電路的阻抗頻率特性。如果讓負載工作在感性狀態(tài)下,中試控股那么負載阻抗將隨頻率的提高而提高,從而減小輸出功率。頻率調(diào)制的方式簡單易行,而且容易實現(xiàn)軟開關。但是調(diào)節(jié)范圍有限,如果要求輸出功率接近零,就要求開關頻率達到無窮大,這顯然是不可能的,所以只有在值較高的時候才比較有優(yōu)勢。

    2.脈沖密度調(diào)制

    就是通過控制脈沖密度,從而控制輸出平均功率,來達到控制功率的目的。中試控股也就是通過控制加熱時間來控制功率。這種控制方法較容易實現(xiàn),在傳統(tǒng)的電阻加熱的設備中比較常用。但是由于是間斷加熱,所以加熱效果不好,使加熱對象加熱不均勻,這種方法較少用。

    3.脈沖寬度調(diào)制

    該方法通常采用不控整流橋和濾波電路為逆變橋提供穩(wěn)定的直流輸入電壓,應用負載頻率跟蹤技術,使電流過零信號與基準橋臂驅(qū)動信號同步,通過調(diào)節(jié)逆變橋基準橋臂與移相橋臂的驅(qū)動信號之間的移相角,盡而改變輸出電壓脈寬,使得負載輸出的正負交替電壓之間插入一個零電壓區(qū),從而調(diào)節(jié)輸出電壓的有效值,實現(xiàn)功率調(diào)節(jié)。在這種控制方案下電路中的功率開關器件易實現(xiàn)ZVS或ZCS軟開關,減少了開關損耗和電磁干擾,同時調(diào)功范圍寬、速度快、功率因數(shù)高、負載適應性好,克服了整流調(diào)功和PFM調(diào)功的缺點,是目前一種較好的控制方案。而根據(jù)輸出電壓基波和輸出電流的相位關系有三種移相調(diào)功方式：

    （1）容性移相PWM調(diào)功方式輸出電壓基波相位滯后輸出電流

    （2）諧振移相PWM調(diào)功方式輸出電壓基波與輸出電流同相位

    （3）感性移相PWM調(diào)功方式輸出電壓基波相位超前輸出電流。