支柱绝缘子毛病检测调试装置-中试控股

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支柱绝缘子毛病检测调试装置

时间：2022-11-24

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：支柱绝缘子毛病检测调试装置

ZSBP-176kVA/54kV变频串联谐振试验成套装置

| 参考标准：DL/T 474.4-2018

简易读懂：变频串联谐振耐压试验装置可以做什么?
变频串联谐振成套耐压试验装置适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验，主要针对电力电缆、变压器、断路器/开关、开关柜、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、支柱绝缘子、电抗器、母线、隔离开关、输电线路、发电机、电动机、熔断器、电容器、隔离开关、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统的交流耐压试验。

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ZSBP-176kVA/54kV变频串联谐振试验成套装置组成部分：变频电源主机、激励变压器、电抗器、电容分压器、补偿电容器、测试附件组成。适用电压等级：6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV，也可以定制不同的电压等级规格。

如何选择合适的变频串联谐振耐压试验装置？
为了选对规格，请提供以下技术参数
1、电力变压器：电压等级，大容量，试验性质（中性点耐压或全绝缘耐压）单相对地电容量；
2、电力电缆：电压等级，大长度，截面积；
3、发电机、电动机：电压等级（出口电压或称工作电压），试验电压（耐压值）单相对地电容量范围（如0.2-0.55uF等）；
4、开关、绝缘子、PT、CT、绝缘工器具、母线：电压等级（或称工作电压）；试验电压（耐压值）；
5、CVT效验：电压等级或称工作电压，试验电压（耐压值）电容量范围（如0.005-0.02uF）。

第一章产品概述
1、目前在国际和国内已有越来越多的XLPE交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原来的充油油纸绝缘的电力电缆。但在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因，仍沿袭使用直流耐压的试验方法。近年来国际、国内的很多研究机构的研究成果表明直流试验对XLPE 交联聚乙烯电缆有不同程度的损害。有的研究机构观点认为XLPE 结构具有承储积累单极性残余电荷的能力，当在直流试验后，如不能有效的释放直流残余电荷，投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。国内一些研究机构认为，交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中，由于空间电荷效应，绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流试验不发生击穿，也会引起绝缘的严重损伤。其次，由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同。直流试验也不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压，并有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺的缺陷。因此，使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。同时，各种大型变压器的交流耐压试验，火力及水力发电机的交流耐压试验也定期进行。这些设备的试验要求的试验设备容量大，，通常情况下采用谐振的方法进行试验，但必须是在工频条件下或等效工频条件下进行。等效工频条件一般采用45—65HZ的频率范围，但是很多试验单位要求30-300HZ试验电源对这类设备进行交流耐压试验。另外还有一种低频设备，0.1HZ的超低频设备耐压仪，他有一个弊端就是电压很难做到很高，在行业里推广使用一直没有得到用户的大面积认可。串联谐振装置的应用很快就得到市场的认可，他是真实模拟运行状态施加电压，能够很快的发现被试设备本身状态情况。
我公司系列串联谐振装置主要用于10kV、35kV、66kV、110kV、220kV的交联橡塑电力电缆，66kV、110kV、220kV的组合电器（GIS）的变频交流耐压试验，水力和火力发电机或电力变压器等的工频交流耐压试验。其基本原理是采用可调节（30-300HZ）串联谐振试验设备与被试品电容谐振产生交流试验电压。由于电缆的电容量较大，采用传统的工频试验变压器很笨重、庞大、大电流的工作电源现场不易取得，因此一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。其输入电源的容量显著降低，重量减轻，便于使用和运输。初期都采用调感式串联谐振设备（50HZ），但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大多采用变频谐振，可以得到更高的品质因数（Q值），并具有自动调谐、多重保护、以及降低噪音、灵活的组合方式、单件重量轻等优点。
2、串联谐振在电力系统应用中的优点：
1.1、所需电源容量大大降低。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品的电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需要的电源功率只有试验容量的1/Q。
1.2、设备的重量和体积大大的减少。串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和大功率试验变压器，而且，谐振激磁电源只需要试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/5-1/30.
1.3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电容，能改善输出电压的波形畸变，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。
1.4、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流，击穿电流相差数百倍。所以串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。
1.5、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢复过电压。
3、该装置主要针35kV及以下电缆等所有电气主设备的交流耐压试验设计制造。电抗器采用多只分开设计，既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求，又能满足象6kV电缆这样的低电压的交流耐压试验要求，具有较宽的适用范围，是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。
该装置主要由变频电源、激励变压器、电抗器、电容分压器组成。
我公司调频谐振装置主要功能及其技术特点：
1.1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。
1.2、整个装置单件重量很轻，最大不超过60kg，便于现场使用。
1.3、装置具有多种工作模式，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。
工作模式为：全自动模式、半自动模式、手动模式、
1.4、能存储，存入的数据编号是数字，方便的帮助用户识别和查找。
1.5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，同时液晶大屏幕显示测频和试验频率一致，方便使用者直观了解是否找到谐振点。
1.6、采用了ARM平台技术，可以方便的根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交换界面更为人性化。
1.7、技术特点归纳：先进的数字、功率技术；功率器件全部采用的德国英飞凌，日本富士的IGBT智能模块，芯片采用英特尔的原装器件等
4、全套系统的配置用法说明：
1.1、变频电源单独可靠接地。
1.2、激励变压器一般有好几个高压端输出：
用于10kV电缆的耐压装置，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压低一些的电压端，比如2kV；
用于35kV电缆的耐压装置，35kV电缆的耐压，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压较高一点的电压端，比如3-4kV；
用于110kV电缆的耐压装置，110kV电缆的耐压，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压高端比如5-6kV；（110kV变压器）
用于110kV互感器，组合电器，开关等的耐压装置，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压高端比如10--15kV；
1.3、电抗器和分压器：本装置含有自检功能即不带任何被试品情况下可以自谐升压；电抗器必须保证2节以上叠在一起串联起来和分压器组成谐振回路产生高压。被试品的连线一般接在比较重的电抗器顶端，这样不至于被张力拉倒。电抗器使用时，电抗器底部不要放在金属板上面，因为电抗器是个开口磁路，试验时和铁板会产生涡流长时间会烧坏电抗器。
第二章技术参数
（一）ZSBP指生产厂家代码
（二）ZSBP-176kVA/54kV变频谐振试验装置技术指标
1．额定电压：54kV
被试品的：
22kV---满足10kV电缆交流耐压试验；
35kV---满足10kV变压器交流耐压试验；
42kV---满足10kV开关等交流耐压试验；
52kV---满足35kV电缆交流耐压试验；
2．输出电压波形畸变率：<1.0％
3.允许连续工作时间：额定条件下一次性工作60分钟，
4．装置自身品质因数：Q>50
5．火力发电机试验时满负荷下品质因数：Q>10（与负载相关）
6. 水力发电机试验时满负荷下品质因数：Q>10（与负载相关）
7．电缆试验时满负荷下品质因数：Q>30（与负载相关）
8．主变压器试验满负荷时品质因数：Q>30（与负载相关）
9. GIS，开关等试验满负荷时品质因数：Q>50（与负载相关）
10．输入电源： 380/220V
11．频率调节范围：30Hz～300Hz
12．系统测量精度：1.5％±200V
13．装置具有过压、过流、零位启动等保护功能
（三）设备遵循标准
《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 GB50150-2006
《水轮发电机组安装技术规范》 GB/T8564――2003
《高压谐振试验装置》 DL/T 849.6—2004
《电抗器》 GB10229.88
《电力设备预防性试验规程》 DL/T596-1996
《耦合电容器和电容分压器》 IEC358(1990)
（四）设备主要配置及技术参数说明：
1.变频电源1台：
额定功率：15kVA；
输入电压： 380/220V 45～65Hz
输出电压：0～500V可调
输出电压频率：30～300Hz
0.01Hz步进可调
频率不稳定度≤0.02%
输出电流：0～30A
重量：15kg
2.高压谐振电抗器4台：44kVA/22kV
额定工作电压：22kV
额定工作电流：2A
额定电感量：50H
连续工作时间：60min
温升：小于60度
工作频率：30-300Hz
重量：45kg
3.激励变1台：
额定容量： 15kVA
输入电压：500V
输出电压：2KV,4kV，10kV，
4.电容分压器1台：60kV纯电容式
高压电容量：3000pF
分压比：1000:1
工作频率：30～300Hz
误差精度：1.5％±200V
额定电压:60kV
重量：10kg
(五)、供货清单一览表
1、变频电源 15kW 台 1
2、励磁变压器 15kVA 台 1
3、高压电抗器 44kVA/22kV 台 4
4、电容分压器 60/0.003 台 1
5、附件箱含测试线一套套 1
（六）、激励变压器接线用法：
用于10kV电缆的耐压装置，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压低一些的电压端，比如接线找1-2kV的接线端子；
用于35kV电缆的耐压装置，35kV电缆的耐压，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压较高一点的电压端，比如接线找3-4kV的接线端子；
用于110kV电缆的耐压装置，110kV电缆的耐压，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，比如接线找4-6kV的接线端子；
激励变什么情况下用串联和并联，高电压小电流试验一般采用串联，比如变压器，开关，GIS等试验，激励变就要采用高电压的电压端子接线，这时激励变外部端子就要串联使用；低电压大电流试验一般采用并联，比如电缆，发电机等试验，激励变就要采用低电压的电压端子接线，这时激励变外部端子一般就要并联使用。
（七）、注意事项
 激励变使用时，高压尾X必须接地（实物已连接），成套设备的接地均需通过分压器接地端接地，再与试品的地网相连，保证一点接地。
 激励变压器使用时可以串并联使用，联结方法见激励变压器面板提示。
 使用时各根高压导线应拉直腾空（特别是高压硅胶线），以避免对地起晕。
 请严格按照说明书规定的连线方式连接使用,否则将会对该设备造成损坏。
若线路接通后无法找到谐振点而不能升压，则很可能是回路没有接通，则应检查线路是否接通
第三章　设备应用
（一）交联乙烯电缆的交流耐压
激励变压器接线用法：
用于10kV电缆的耐压装置，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压低一些的电压端，比如接线找1-2kV的接线端子；
用于35kV电缆的耐压装置，35kV电缆的耐压，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压较高一点的电压端，比如接线找3-4kV的接线端子；
用于110kV电缆的耐压装置，110kV电缆的耐压，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，比如接线找4-6kV的接线端子；
（二）发电机的交流耐压
激励变压器接线用法：（发电机和电机试验要求大电流高电压才能做上去）
用于10kV发电机的耐压装置，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接3/4kV；
用于20kV发电机的耐压装置，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压较高一点的电压端，比如4/5kV；
用于27.5kV发电机的耐压装置，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压高端比如6/7kV；
（三）变压器等其他被试品的交流耐压
激励变压器接线用法：
用于10kV变压器的耐压装置，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接2kV；
用于35kV变压器的耐压装置，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压较高一点的电压端，比如4kV；
用于110kV变压器的耐压装置，激励变高电压输出部分和电抗器之间连接，一般接电压高端比如5kV；

ZSBP-176kVA/54kV变频串联谐振试验成套装置：就是做耐压试验的设备，它是为了满足大容量的被试品要求而研发的设备。它是一套组合设备，为了耐压试验能顺利准确地进行，针对不同被试品，串联谐振装置的组件是不同的。所以请务必准确选型，技术部为您量身制定选型方案。

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ZSBP-176kVA/54kV变频串联谐振试验成套装置

油色谱试验
在一般的情况下，串联谐振试验装置检验变压器中是否有电弧放电的情况，只要通过检测变压器中的乙炔气体，氢气的体积分数进行相关检测。变压器中的固体绝缘材料受热或是经过电弧放射的影响之后，会有乙炔气体产生，氢气是因为绝缘油或是绝缘材料受到电弧影响之后产生的。串联谐振试验装置对于110kv变压器发生故障前的检测数据，也就是标准数据值，与发生故障后的色谱数据进行对比分析。两种气体的超标，使得保护装置发出了保护动作信号，在对变压器进行轻瓦斯试验，试验表明动作信号准确，进一步验证了短路故障是因为变压器的内部放电导致的。

介质损耗试验
串联谐振试验装置还可以用来判断变压器是否存在短路故障，对于中小型的变压器，这个方法十分有效，但是大型变压器的损耗体积较小，相对整体体积来说灵敏度很低。只有在短路部分体积较大时，才容易测量出来，反映出不合格数值。在现实中，对比理论值与测量值的差异，分析大型变压器的双绕组进行介质损耗因素以及电容的变化关系。
串联谐振试验装置是一款多用功能型电力测试仪器，主要针对10kv、35kv电缆、35kv主变、母线、开关、绝缘子等电气主设备的交流耐压试验设计制造。串联谐振试验装置是电力工作者不可或缺的主导产品。提到串联谐振试验装置，专业人士并不陌生，串联谐振试验装置主要针对10kV、35 kV电缆、35kV主变、母线、开关、绝缘子等电气主设备的交流耐压试验设计制造。既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求，又能满足象10kV电缆这样的低电压的交流耐压试验要求。下面我们就来了解下有关串联谐振试验装置的试验方法：

1、电流选择
根据电气设备所需的电流IC选择串联谐振试验装置的额定输出电流IN，使其大于所需的电流IC，即IN＞IC而所需的电流IC可按下式进行估算，试验变压器的额定输出电流取IN＝770A。
2、电压选择
根据试验电压的要求，选择具有合适电压的串联谐振试验装置，使试验变压器的高压侧的额定电压UN大于试验电压UC，即UN＞UC；其次检查试验变压器所需的低压侧电压，是否能和现场的电源电压、调压器相匹配。
串联谐振试验装置的电压值既要能满足发现被试品的绝缘缺陷，考核其绝缘的抗电强度，又要尽可能避免在试验过程中对绝缘造成较大的损伤，所以确定恰当的试验电压值意义重大。所以，串联谐振试验装置的额定电压设为UN＝330kV。
3、串联谐振试验装置容量的选择
选择串联谐振试验装置的容量应尽可能大于计算结果，因为试验线路、试验设备，本身对地存在杂散电容，使得估算的试验电流小于实际值的缘故。用50Hz电压进行试验，由于电缆线路的电容较大，做试验就需要大容量的试验变压器、调压器以及电源等串联谐振试验装置设备。
4、串联谐振试验装置对绝缘缺陷的检测
绝缘缺陷的检测是最严格、最有效和最直接的试验方法，它对判断电气设备能否继续参加运行具有决定性的意义，也是保证设备绝缘水平，避免发生绝缘事故的重要手段。绝缘缺陷的检测是在接近运行条件的情况下，检验设备助绝缘水平。对设备来说，是一种破坏性试验。可能会对绝缘造成新的损伤或者加剧绝缘原有的损伤，但这些损伤在加压的时间内并未击穿显现出来，由于造成的绝缘损伤是不可恢复，永久性的，如果串联谐振试验装置继续投入使用，将会受到极大的危害。

如今，电力行业中的许多制造商将使用串联谐振测试仪。然后，每个人都必须比较并检查销售系列共振的市场。在这里中试控股电力建议您选择一个著名的大工厂，以便他们拥有成熟的技术研发，产品设计和生产以及完善的一对一售后服务。

串联谐振测试器和变频串联谐振装置主要由变频控制器，励磁变压器，高压电抗器，高压分压器等组成。变频控制器分为两类，控制台型为20KW以上，便携式箱型为20KW以下。它由一个控制器和一个过滤器组成。变频控制器的主要功能是将具有固定幅度和频率的380V或200V工频正弦交流电转换为具有可调幅度和频率的正弦波。并为整套设备供电。励磁变压器的功能是将变频电源输出的电压提高到合适的测试电压。高压电抗器L是谐振箱的重要组成部分。当电源频率等于1/（2π√LCX）时，它将与被试品 CX串联谐振。为了方便电网维护和提高用电安全性，需要高压输变电设备进行交流耐压测试。然而，中试控股电力变频串联谐振测试装置是用于实现高电压和大容量的测量装置，并且可以通过电抗器，励磁变压器对电力电缆，母线，开关，GIS，变压器等进行工频耐压测试。补偿电容器和主控制装置的组成，是因为测试对象绝缘内的电压，波形和频率以及电场与实际操作一致，并且测试电压高于实际操作电压。因此，中试控股电力串联谐振测试装置在确定电气设备的介电强度方面最为严格。最直接，最有效的方法之一。
串联谐振测试设备不升压的主要原因有两个。例如，在找到共振点之后升压点是否没有升高，或者在寻找共振点期间升压没有升高。通过分析这两种情况，判断串联谐振测试装置本身是否有问题或测试物品的绝缘是否损坏。例如，第一种情况是电缆绝缘层损坏（这种可能性很小，如果损坏，则找不到共振点），第二种情况是您使用的电抗器损坏。这种硬件损坏肯定不会增加。
通常导致串联谐振不升压，在大多数情况下，在寻找共振点的过程中会出现问题。未找到共振点的主要原因是被检体的电容与电抗量不匹配，无法找到由共振条件超过共振频率而引起的共振点。在这种情况下，我们的解决方案如下：1.串联谐振测试设备环路中的并联补偿电容器。 2.调整电抗器的串联或并联连接，以增加或减小电感。改变LC会产生谐振。
不升压的情况还有串联谐振变频电源的过电压保护和闪络保护参数设置过小，以致在寻找谐振点的过程中保护了测试设备，因此无法升压。在某些情况下，个别的接地泄漏会导致升压升至一半而无法继续。此时，应停止升压，并可以在继续测试之前仔细检查接线。顾名思义，电抗器是指在电路中串联连接的电抗器（电感），无功补偿与谐波控制行业中的串联电抗器主要是指与电容器串联的电抗器。串联的电抗器和电容器形式为谐振回路。
为了消除或过滤谐波的效果。减少电容器组的浪涌电流倍数和浪涌频率，保护电容器并方便选择配套设备。
与电容器组一起形成完整的谐振回路，以滤除特有的次谐波。中试控股电力串联滤波器电抗器的感抗和电容器容抗完全调整后，形成具有特征性次谐波的交流滤波器，以滤除特征性次谐波，从而降低了母线上该次谐波的电压畸变并减小了线路。谐波电流改善了网络和母线电源的电能质量。
与电容器组形成一个谐振回路的偏置，以抑制特征次谐波。前提是要了解电网的谐波，找出是否存在大型的整流器，电弧炉，轧机和其他可能产生谐波的负载，以及是否有高压变压器和高压电动机。表现不佳。取电网谐波的实际值，并根据实际中试控股电力串联谐振谐波分量配置合适的电抗器。
增加短路电阻，减小短路容量，并减小短路电流。无功功率补偿支路之前是串联电抗器。当发生电容器故障（例如电容器极板击穿或接地故障）时，系统会通过系统阻抗和串联电抗器阻抗提供短路电流。因为串联电抗器的阻抗要大得多，所以在电容器发生短路故障时，系统阻抗会有效地降低短路容量，确保配电断路器可以断开的短路电流，并提高安全性和可靠性。系统的稳定性。
减少从电容器组到故障电容器组的放电电流，并保护功率电容器。当运行中的无功补偿电容器组为多个分支时，其中一个电容器发生故障时，其他运行中的电容器组将通过故障电容器放电。串联电抗器可以有效地减少这种放电浪涌电流，并确保切断保护装置。电容器组故障的可能性。
减少电容器组的开关浪涌电流有利于接触器的灭弧。接触器切换电容器期间会产生浪涌电流。串联电抗器可以有效地抑制工作电流的瞬态过程，这有利于接触器触点的断开，避免了电弧光的重新点燃，并引起工作过电压。降低过电压的幅度，保护电容器免受过电压击穿或绝缘老化的影响。
中试控股电力生产的变电站串联谐振耐压装置主要由变频控制电源、电容分压器、电抗器、激励变压器组成.其中变频控制电源采用进口专用的SPWM数字式波形发生芯片,频率分辨率为16位,在20~300Hz时频率细度可达0.1Hz,同时采用了正交非同步固定式载波调制方式,确保在整个频率区间内输出波形良好;功率部分采用了先进的IPM模块,确保仪器稳定和安全.具有较宽的适用范围,是地、市、县级高压试验部门及电力承装、修试工程单位理想的耐压设备.