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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：35KV高壓電纜耐壓試驗電壓裝置（電科院推薦）

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(shè)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(shè)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(shè)備有較大的安全裕度，因此交流耐壓試驗是電力設(shè)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(guān)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。

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置系統(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(shè)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

ZSBP-54KVA/54KV變頻串聯(lián)諧振成套試驗裝置串聯(lián)諧振試驗中控制逆變器的方法有調(diào)幅控制和脈沖調(diào)頻控制兩種。脈沖頻率調(diào)制方法實現(xiàn)起來比較簡單，可以在下面兩種情況下使用。 
1 )如果負載對工作頻率范圍沒有嚴格限制,這時頻率必須跟蹤,但相位差可以存在而不處于諧振工作狀態(tài)。 
2 )如果負載的Q值較高,或者功率調(diào)節(jié)范圍不是很大,則較小的頻率偏差就可以達到調(diào)功的要求。 
脈沖頻率調(diào)制方法的主要缺點是工作頻率在功率調(diào)節(jié)過程中不斷變化,導致集膚深度也隨之而改變,在某些應用場合如表面淬火等，集膚深度的變化對熱處理效果會產(chǎn)生較大的影響,這在要求嚴格的應用場合中是不允許的。 
變頻串聯(lián)諧振試驗裝置是用于鑒定電氣設(shè)備絕緣強度，它對于判斷電氣設(shè)備能否投入運行具有決定性的意義，也是用來保證設(shè)備絕緣水平,避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。因為變頻串聯(lián)諧振試驗裝置能充分反映電氣設(shè)備在交流電壓下運行的實際情況，能真實有效的發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷。 
變頻串聯(lián)諧振采用的是諧振原理，在系統(tǒng)回路中產(chǎn)生一定頻率的電壓與回路中的電容，電抗產(chǎn)生諧振，其電容（試品）兩端產(chǎn)生諧振電壓后，再進行升壓，使電容兩端的電壓達到試驗電壓。 
通過以上原理和現(xiàn)場的實際試驗情況，一般變頻串聯(lián)諧振試驗裝置試驗中的過電壓發(fā)生于兩種情況下，一種是在儀器尋找諧振點，產(chǎn)生諧振電壓的過程中；一種是在升壓到達試驗電壓的情況下。 

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

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。

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(shè)備設(shè)計時采用的絕緣水平。
3、設(shè)備絕緣的狀況。設(shè)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(shè)備的試驗電壓應為出廠時的75%~90%。

中試控股電力講解變壓器一旦承受近距離出口短路，不管是否引起跳閘，都要針對短路故障性質(zhì)、短路電流大小，短路點距出口距離遠近，繼電保護及自動裝置動作情況、油色譜分析等進行綜合分析，判斷繞組是否變形、絕緣是否損壞，以確定變壓器能否繼續(xù)運行。對跳閘的變壓器還要測量其繞組直流電阻、繞組變形、空載損耗，以判定損壞程度，確定是否可以繼續(xù)運行，制定修復方案，通常采用的判斷方法有:

（1）變壓器外觀檢查，如外殼有無明顯凹凸箱體焊縫是否滲漏油，檢查壓力釋放裝置動作情況，氣體繼電器是否動作或發(fā)出信號、是否集有可燃性氣體。對仍在運行的變壓器要注意辨別發(fā)出的聲音是否為連續(xù)、均勻，輕微的“嗡嗡”聲，若聲音不均勻或有特殊聲音，則需要進一步處理。

（2）對變壓器油樣進行油氣相色譜分析，通過對油中溶解氣體成分及含量的分析，根據(jù)不同的成分（如局部放電時會有乙炔、氫氣，較高溫度過熱時總會有乙烯）及含量可判斷變壓器存在的潛伏性故障及性質(zhì)。

（3）進行全面電氣試驗，排除繞組絕緣損壞的可能變壓器繞組的直流電阻三相數(shù)值基本平衡，測量直流電阻可以方便有效地考核繞組縱絕緣和回路的連接情況，能發(fā)現(xiàn)出口短路引起的匝（餅）間短路、繞組斷股等故障，可判斷變壓器是否遭受了嚴重的沖擊破壞，因此直流電阻測量是發(fā)現(xiàn)繞組是否損壞的最有效手段。

（4）進行繞組的介質(zhì)損耗和電容量測量，當變壓器發(fā)生局部機械變形時，其繞組間以及對鐵芯和外殼的相對位置會發(fā)生變化，其電容量也將隨之變化，雖然DL/T5961996《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》從絕緣的角度對介質(zhì)損耗值做了規(guī)定，但嚴重的繞組變形會引起電容量的明顯變化，所以，在檢查承受短路沖擊后的變壓器是否發(fā)生繞組變形時，被測電容值與歷史數(shù)據(jù)比較也非常重要，當變化值超過10％時需要引起注意。

（5）進行變壓器繞組變形試驗測量，以判定電力變壓器繞組是否變形。若試驗時發(fā)現(xiàn)頻響特性曲線的相關(guān)系數(shù)小于0.6，應立即退出運行。

（6）低電壓短路阻抗試驗:短路阻抗法是判斷變壓器繞組變形的傳統(tǒng)方法，該試驗方法相對簡單，對試驗設(shè)備要求低，有出廠和歷次試驗數(shù)據(jù)相比較，現(xiàn)場實施非常簡便，但其靈敏度低于頻率響應法，適用于變形比較嚴重的繞組。當繞組的三相短路阻抗值差超過3％時，應引起注意。

（7）空載損耗和空載電流試驗:變壓器經(jīng)受出口短路電流沖擊，當出現(xiàn)線圈匝間短路或涉及鐵芯絕緣時，會引起變壓器的勵磁電流增加和空載損耗增大，與歷次試驗數(shù)據(jù)比較，空載損耗增加10％時就應引起注意

（8）繼電保護及自動裝置的動作情況檢查:變壓器經(jīng)受出口短路電流沖擊而跳閘，一般是通過差動保護、過電流保護和氣體保護發(fā)出動作指令，要注意記錄故障電流的大小、故障切除時間，檢查保護裝置的動作行為是否符合整定值要求。

（9）變壓器經(jīng)出口短路后，可進行試驗項目通常有絕緣電阻測量、變壓比試驗、油或紙絕緣材料的分析化驗等，所有試驗項目應嚴格執(zhí)行DL/T5961996《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》的相關(guān)標準，發(fā)現(xiàn)試驗結(jié)果異常要引起注意。一、變頻電源一臺：

額定功率：55kW；

輸入電壓：三相 380V或單相220V±5%  50Hz

輸出電壓：0～400V可調(diào)

輸出電壓頻率：30～300Hz 

0.1Hz步進可調(diào)

頻率不穩(wěn)定度≤0.02%

輸出電流：0～137.5A

二、高壓電抗器一套（共12臺）

額定工作電壓：105kV

額定工作電流：2.5A

額定電感量： 50H

連續(xù)工作時間：60min

溫    升：小于65k

工作頻率：30~300Hz

三、激勵變壓器（一臺）

額定容量：55kVA

輸入電壓：400V

輸出電壓：15/30kV

輸出電流：3.7/1.83A

四、電容分壓器（一套）

自身電容量：500pF

額定電壓：500kV

工作頻率：30～300Hz

不確定度：1.5%

額定電壓: 500kV/500pF

五、測試線及附件壹套

       變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置由于體積小、重量輕、測試過程安全可靠，同時工作模式可以為手動和全自動兩種，操作相對來說比較簡單，從面世以來一直深受廣大電力工作者的喜愛，是電力測試行業(yè)不可多得的一款儀器。變頻串聯(lián)諧振裝置如何進行手動試驗呢？變頻串聯(lián)諧振試驗裝置的試驗方式只有有兩種，分為手動試驗和自動試驗，在之前已經(jīng)給大家詳細介紹了自動試驗的方法，詳見變頻串聯(lián)諧振裝置如何進行自動試驗，在本文就主要以變頻串聯(lián)諧振裝置為例，中試控股電力來給家介紹串聯(lián)諧振裝置如何進行手動試驗。

        一、試驗參數(shù)配置

        在每次試驗前必須正確設(shè)置當次試驗的各種參數(shù)！點擊“參數(shù)配置”后，顯示界面如圖所示。

    起始頻率：選擇自動調(diào)諧時的啟動頻率，下限頻率最高為20Hz，上限頻率最低為200Hz。

        終止頻率：選擇自動調(diào)諧時的結(jié)尾頻率，下限頻率最高為100Hz，上限頻率最低為300Hz。

        1．設(shè)置"起始頻率"不可高于"終止頻率"。

        2.當?shù)谝淮卧囼灂r建議采用30Hz～300Hz進行掃描。

        3.當已經(jīng)知道大概頻率范圍時，可以選定在適當?shù)念l率段掃描，以減少試驗時間。

        起始電壓：設(shè)置調(diào)諧時輸入電壓的初此值。

        1. 對Q值較低的試品如發(fā)電機、電動機、架空母線，初此值設(shè)定為50～70V；

        2. 對Q值較高的試品如電力電纜、變壓器、GIS等，初此值設(shè)定為30～50V。

        第一階段試驗電壓：設(shè)置試驗電壓的第一階段值。

        第一階段試驗時間：設(shè)置第一階段試驗電壓的耐壓時間。

        第二階段試驗電壓：設(shè)置試驗電壓的第二階段值。

        第二階段試驗時間：設(shè)置第二階段試驗電壓的耐壓時間。

        第三階段試驗電壓：設(shè)置試驗電壓的第三階段值。

        第三階段試驗時間：設(shè)置第三階段試驗電壓的耐壓時間。

        我們的電壓跟蹤系統(tǒng)具備自動校核較大電壓波動的功能，但電網(wǎng)電壓的波動幅度較小，由此而引起的高壓電壓的波動也在儀器的捕捉范圍內(nèi)，因此，我們強烈建議你在設(shè)置試驗電壓時，將“試驗電壓”的數(shù)值設(shè)定為比要施加的試驗電壓低2％Ue。

         如果沒有階段性耐壓試驗時，只需設(shè)置一個階段試驗電壓值和相應的試驗時間，其它階段試驗電壓和試驗時間設(shè)為0。

        分壓器變比：電容分壓器的變比值，分壓器四串聯(lián)變比為6000，“分壓器變比”設(shè)置為6000（一般出廠已設(shè)置好）；分壓器單節(jié)變比為1500，如果使用單節(jié)“分壓器變比”設(shè)置為1500；分壓器兩串聯(lián)變比為3000,如果使用兩節(jié)“分壓器變比”設(shè)置為3000；

        過壓保護：設(shè)置試驗電壓的極限值，電壓超過時自動終止試驗，一般比試驗電壓高10%。

        過流保護：設(shè)置低壓輸出電流的最高值。在不知道實際試驗電流的情況下，一般將其設(shè)置成裝置額定電流。

        閃絡(luò)保護：設(shè)置擊穿電壓的誤差值,且當閃絡(luò)后液晶顯示屏須重新啟動

        ENT：確認鍵。

        1～0：數(shù)字鍵：選擇需要設(shè)置的數(shù)值。

        ESC：返回鍵。

        幫助：提供設(shè)置“試驗參數(shù)”時的注意事項。

        點擊“幫助”后，顯示界面如圖所示

        二、開始手動試驗

        當“試驗參數(shù)”設(shè)置完時，點擊“手動試驗”，進入“手動試驗”界面，顯示界面如圖所示。

        點擊“開始試驗”，如想自動找諧振點，點擊“調(diào)諧”，系統(tǒng)自動尋找諧振點，藍線代表電壓曲線，顯示界面如圖所示。

        如不想自動找諧振點，先點擊“升電壓”，將“U低壓”升到50V，再點擊“升頻率”來找諧振點，找到諧振點后，點擊“升電壓”， 顯示界面如圖所示。

        當U諧振電壓升到設(shè)置時的耐壓值，點擊“耐壓計時”，系統(tǒng)開始計時。顯示界面如圖所示。

        當“耐壓時間”到時，點擊“降壓停機”，系統(tǒng)自動降壓，顯示界面如圖所示。

       當U諧振電壓降壓0時，試驗完成，如想查詢試驗記錄，請在降壓前點擊保存數(shù)據(jù)，降壓后點擊“文件管理”； 顯示界面如圖所示。

        選擇“記錄序號”，導出并打開文件，查詢資料，如圖

        如在試驗過程中遇到緊急情況時，點擊“緊急停機”，“緊急停機”后，點擊“故障復位”，在手動升壓和手動調(diào)頻時，可根據(jù)試驗情況選擇電壓步進調(diào)節(jié)和頻率步進調(diào)節(jié)。

參數(shù)計算：計算電感，電容，頻率的參數(shù)，點擊“參數(shù)計算”，顯示界面如圖所示。

        三、試驗數(shù)據(jù)備份

        插入U盤，點擊“備份”即可以把當頁試驗記錄輸入到U盤，測試結(jié)束。

        不同的廠家生產(chǎn)的串聯(lián)諧振裝置具體試驗方法會稍微有所不同，電力工作者在實際的工作中，應當首先熟讀產(chǎn)品說明書后，在專業(yè)的技術(shù)人員指導下進行試驗，只有這樣才能達到應有的精度。 串聯(lián)諧振試驗裝置如何進行參數(shù)設(shè)置呢？串聯(lián)諧振試驗裝置主要用來進行高壓電器設(shè)備的交流耐壓試驗，用來檢驗設(shè)備的耐壓屬性，因此在進行試驗之前就需要根據(jù)被試品的不同，來進行相應的參數(shù)設(shè)置，只有根據(jù)實際情況設(shè)置好了正確的參數(shù)，才能達到儀器應有的測試精度和效果，反之如果參數(shù)設(shè)置不合理，則不僅不能達到滿意的測試結(jié)果，而且還有可能對設(shè)備造成損壞，因此本文以串聯(lián)諧振試驗裝置為例，來給大家簡單介紹串聯(lián)諧振試驗裝置如何進行參數(shù)設(shè)置。

        儀器開機后，點擊“參數(shù)配置”后，顯示界面如圖所示：

        起始頻率：選擇自動調(diào)諧時的啟動頻率，下限頻率最高為20Hz，上限頻率最低為200Hz。

        終止頻率：選擇自動調(diào)諧時的結(jié)尾頻率，下限頻率最高為100Hz，上限頻率最低為300Hz。

        設(shè)置"起始頻率"不可高于"終止頻率"。

        當?shù)谝淮卧囼灂r建議采用30Hz～300Hz進行掃描。

        當已經(jīng)知道大概頻率范圍時，可以選定在適當?shù)念l率段掃描，以減少試驗時間。

        起始電壓：設(shè)置調(diào)諧時輸入電壓的初此值。

        對Q值較低的試品如發(fā)電機、電動機、架空母線，初此值設(shè)定為50～70V；

        對Q值較高的試品如電力電纜、變壓器、GIS等，初此值設(shè)定為30～50V。

        第一階段試驗電壓：設(shè)置試驗電壓的第一階段值。

        第一階段試驗時間：設(shè)置第一階段試驗電壓的耐壓時間。

        第二階段試驗電壓：設(shè)置試驗電壓的第二階段值。

        第二階段試驗時間：設(shè)置第二階段試驗電壓的耐壓時間。

        第三階段試驗電壓：設(shè)置試驗電壓的第三階段值。

        第三階段試驗時間：設(shè)置第三階段試驗電壓的耐壓時間。

        我們的電壓跟蹤系統(tǒng)具備自動校核較大電壓波動的功能，但電網(wǎng)電壓的波動幅度較小，由此而引起的高壓電壓的波動也在儀器的捕捉范圍內(nèi)，因此，我們強烈建議你在設(shè)置試驗電壓時，將“試驗電壓”的數(shù)值設(shè)定為比要施加的試驗電壓低2％Ue。如果沒有階段性耐壓試驗時，只需設(shè)置一個階段試驗電壓值和相應的試驗時間，其它階段試驗電壓和試驗時間設(shè)為0。

        分壓器變比：分壓器單節(jié)變比為3000：1，“分壓器變比”設(shè)置為3000；（一般出廠已設(shè)置好）

        過壓保護：設(shè)置試驗電壓的極限值，電壓超過時自動終止試驗，一般比試驗電壓高10%。

        過流保護：設(shè)置低壓輸出電流的最高值。在不知道實際試驗電流的情況下，一般將其設(shè)置成裝置額定電流。

        閃絡(luò)保護：設(shè)置擊穿電壓的誤差值,且當閃絡(luò)后液晶顯示屏須重新啟動

        ENT：確認鍵。