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电缆耐压试验仪器（电科院）

时间：2022-11-24

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆耐压试验仪器（电科院）

ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置

| 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-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置组成部分：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）。

ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置

适用范围
1、满足100MVA/35kV以下变压器交流耐压试验，电容≤0.025uF,试验频率45~65Hz,试验电压U≤72kV。试验时间：1分钟
2、满足35kV/300横截电缆3000米的交流耐压试验，电容≤0.6Uf,试验频率30~300Hz,试验电压U≤52kV。试验时间：1小时

系统技术规范及性能
4.1 系统技术参数
4.1.1 额定输出电压： 0～108kV
4.1.2 谐振电压波型：正弦波，波形畸变率＜1.0%
4.1.3 最大被试品电流； 2.5A 7.5A
4.1.4 最大试验容量： 405kVA
4.1.5 输出频率： 30～300Hz
4.1.6 工作时间：满功率输出下，连续工作时间60min
4.1.7 品质因素： 30～90
4.1.8 输入工作电源：三相380V±5%，50Hz
4.1.9 环境温度：－15℃～+40℃
4.1.10 相对湿度：＜90RH%，无凝露状况
4.1.11 海拔高度：＜5000m
4.2 系统的性能特点
4.2.1 充分利用我公司在电子测量技术和电磁兼容方面的优势，完全自主开发设计和生产该套设备所有组成部分包括：变频电源、激励变压器、浇注式高压电抗器和高精度电容分压器。
4.2.2 具备手动/自动模式、大屏幕显示、试验参数设置，并具有自动计时及操作提示功能。
4.2.3 具备多项保护功能，如：过压、过流保护、放电保护、失谐保护等。

装置容量确定
设备装置容量设计为405KVA/108kV，分6节电抗器，电抗器单节为27KV/2.5A/52H组合使用能满足上述被试品的试验要求。
六、主要部件的技术规范及性能
1、变频控制电源25KW 1台
a) 变频控制电源采用高压耐压试验专用变频电源,采用一体化设计,控制电源本体具备调频、调压、控制、保护等功能。
b) 额定输出容量: 25KW
c) 工作电源: 交流220V/380V、50Hz 。两种电源都可使用
d) 输出电压: 0～500V可调。
e) 输出电压不稳定度≤0.05%
f) 最大输出电流: 50A
g) 输出波形:正弦波, 波形畸变率:≤0.5%
h) 频率调节范围: 30～300Hz
频率调节分辨率: 0.001 Hz
i) 连续运行时间: 大于1小时
j) 噪声水平:≤ 60dB
k) 变频电源采用高性能专用微机控制电压、频率调节
l) 变频电源配备专用引线和插头与其他设备进行连接。
m) 保护：具有过压、过流、过热、放电保护功能。
n) 具备手动试验/自动试验两种模式。
具备大屏幕显示,可指示:输出电压(有效值)及输出频率、励磁电流、励磁电压、试验时间等。
具备试验电压、时间、试验频率范围等试验参数设置功能及各种数据打印功能。
O) 重量： 25Kg
2、励磁变压器25KVA 1台
a) 额定容量: 25KVA
b) 输入电压: 500V
c) 输出电压： 2KV ；4KV；
d) 工作频率范围： 30～300Hz
e) 连续运行时间: 大于1小时
f) 电压比测量误差: 小于1%
g) 结构：采用干式结构,绝缘耐热等级H级,满足干式变压器国家规范要求；
高﹑低压绕组间和铁芯设静电屏蔽,既作为励磁变,又是隔离变；
内置过电压保护,防止击穿反击。
h) 重量： 90Kg ;
3、高压电抗器 67.5/27 6台
a) 额定容量： 67.5KVA
b) 额定电压： 27KV
c) 额定电流： 2.5A
e) 品质因素： Q≥30
f) 结构：干式；
g) 重量： 70Kg/台
h) 连续运行时间：≥ 1小时
4、电容分压器 110/0.001 UF 1台
a) 额定电压： 110KV
b) 工作频率： 30～300Hz
c) 分压比： 1000：1
d) 分压比误差： ≤1%,
e) 测量精度：交流有效值1.0级
f) 介质损耗： tgδ≤0.5% ;
g) 重量： 30Kg
h)高﹑低压臂的电容采用一致的介质结构,温度系数小,角位移小,在30-300HZ内分压比不变。

基本配置
1、变频电源 25KW 台 1
2、励磁变压器 25KVA 台 1
3、高压电抗器 67.5/27(27KV/2.5A) 台 6
4、电容分压器 110/0.001UF(110KV) 台 1
5、附件箱含测试线一套套 1

ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置：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。

中试控股ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置产品适用性好，实用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企业以及电力工作者信赖的好伙伴。

中试控股践行“精细制造，深耕技术”产出ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置优质产品能够在市场中赢得用户信赖,树立中试控股新形象打下了坚实的根底。

ZSBP-405kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置

电力系统中主要谐波源为电流源，其主要特征是外阻抗变化时电流不变，图2示出电力系统的简化电路图，图3为其谐波等效电路，图中，In为谐波源的n次谐波电流，Isn为进入电网的谐波电流，Icn为进入电容器的谐波电流。

串联谐振与并联谐振对谐波的影响

在这种情况下，Isn和Icn分别为(并联电路分流公式)

串联谐振与并联谐振对谐波的影响

由上述两式看到，当Xsn=Xcn时，并联电容器与系统阻抗发生并联谐振，Isn，即当谐波源中含有次数为√Xc/Xs，√Xc/Xs的谐波时，将引起谐振，若谐波源中含有次数接近√Xn/Xs的谐波，虽不谐振，但也会导致该次谐波被放大。

二.串联谐振对谐波的影响

传统的滤波装置LC滤波器就是利用串联谐振设备的原理对谐波进行抑制的，LC滤波器也称无源滤波器，由滤波电容器、电抗器串联组合而成，与谐波源并》

除起滤波作用外，还兼顾无功补偿的需要，以下以单调谐LC振荡电路来加以说明。

单调谐滤波器单调谐滤波器是利用串联L、C谐振原理构成的。谐振次数JIc电路结构及阻抗频率特性曲线如图4。

滤波器对n次谐波(Wn=NWs)的阻抗为

串联谐振与并联谐振对谐波的影响

式中，下标表示第n次单调谐滤波器

由上式可画出滤波器阻抗随频率变化的关系曲线。

在谐振点处，Zfn=Rfn，因Rfn很小，n次谐波电流主要由Rfn分流，很少流入电网中，而对于其他次数谐波，Zfn>>Rfn，滤波器分流很少，因此，简单地说，只要将滤波器的谐振次数设定为所需滤除的谐波次数一样，则该次谐波将大部分流入滤波器，从而起到滤除该次谐波的目的。

总结：无功补偿电容与电力系统中的电感构成了局部电感、电容回路，它们的组合可能会产生并联谐振，会对某次谐波电流起到放大作用，加剧了谐波危害;当它们构成的局部谐波回路的频率与系统中存在的某次谐波频率相近时，就会造成危险的过电流和过电压，这时可给并联电容器串一定电抗的方法，改变并联电容器与系统阻抗的谐振点，以避免并联谐振。

同时对于含有谐波的电网，在谐波源处装设LC无源调谐滤波装置，吸收谐波电流，有效地减少谐波量。

当回路发生串联谐振时,X1=Xc,Uc=U/RXc=U/RXL。其中XL为回路感抗,Xc为回路弯抗,U为励磁电压,Uc为试品承受电压。中试控股设谐振回路的品质因数为Q,则Uc=QU,即被试品上获得的电压为励磁电压的Q倍,被试品上获得的容量也为试验电源容量的Q倍,就实现了用低电压小容量试验变压器对大容量试品进行交流耐压试验的目的。橡塑绝缘电力电缆进行谐振,交流耐压试验的优点是什么？橡塑绝缘电力电缆进行谐振交流耐压试验的优点在于：

中试控股橡塑绝缘电力电缆进行谐振,交流耐压试验的优点是什么

(1)谐振交流耐压试验对橡塑绝缘电力电缆的绝缘状况考核最为严格。

(2)所需电源容量大大减小。设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源是利用谐振抗器和被试品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，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q (Q品质因数)。串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的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1/3~1/5。

(3)改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效地防止谐波峰值对试品的误击穿。

(4)防止的大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，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以，串联谐振能有效地找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

(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，很容易在再次达到内络电压前断开电源，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。串联谐振串联谐振试验装置变频串联谐振试验装置

用途范围：多种电力设备的交流耐压试验。串联谐振串联谐振试验装置变频串联谐振试验装置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，工作电源：单相380/220V±10%，50Hz。

中试控股变频串联谐振试验装置的原理

串联谐振串联谐振试验装置变频串联谐振试验装置功能和特点

1.调频式调谐方法。采用固定电感电抗器，通过调节激励电源的频率使试验回路达到谐振状态，其特点是体积小、重量轻、品质因素高，使用方便，已逐步取代调感式。

2.串联谐振串联谐振试验装置变频串联谐振试验装置适用范围广。整套变频串联谐振高压试验装置完全符合国家有关高压试验的规程和要求，适用于高电压、大容量的电力设备，如发电机、大型变压器、GIS、交联聚乙烯电力电缆，高压开关、互感器等的交流耐压试验。

3.调制波原理。串联谐振是谐振式电流滤波电路，能改善电源电压波形畸变，获得很好的正弦电压波形，有效防止谐波尖峰对被试品的伤害。

4.失谐时的过流情况。在串联谐振状态，当被试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即失谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的数十分之一(1/Q)。与并联谐振或试验变压器方法做耐压试验相比，串联谐振耐压既能有效地找出绝缘弱点，又不存在大短路电流烧伤故障点的忧患。