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电力技术
电缆交流耐压试验仪(电科院)
时间:2022-11-24

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:电缆交流耐压试验仪(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。

中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

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:6kV10kV、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 1
2、励磁变压器 25KVA 1
3、高压电抗器 67.5/27(27KV/2.5A) 6
4、电容分压器 110/0.001UF(110KV) 1
5、附件箱 含测试线一套 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

串联谐振变压器优点:



(1)所需的供电能力大大降低。串联谐振电源采用谐振电抗器和电容谐振产生高压大电流。在整个系统中,电源只需提供系统的有功功耗部分。因此,测试所需的功率仅为测试容量的1Q。


(2)大大降低了设备的重量和体积。在串联谐振电源中,不仅消除了笨重的大功率调压装置和普通的高频试验变压器,而且谐振励磁电源只需测试容量的1q,大大减小了系统的重量和体积,一般属于普通试验装置。


(3)改善输出电压波形,中试控股谐振电源是一种谐振滤波电路,它可以改善输出电压的波形失真,获得良好的正弦波形,有效地防止谐波峰值误穿测试产品。


(4)没有恢复过电压。当测试产品发生故障时,由于谐振条件的损失,高压立即消失,电弧可以熄灭,中试控股恢复电压的重构过程很长,在再次达到闪变电压之前很容易断开电源。这种电压的恢复过程是一种间歇振荡的能量积累过程,其过程很长,不会出现恢复过电压。(5)防止短路电流过大而烧坏故障点。在串联谐振状态下,当测试产品绝缘损坏时,电路立即失谐,回路电流迅速下降到正常测试电流的1Q。当采用并联谐振或试验变压器进行耐压试验时,击穿电流立即增大数十倍。与短路电流相比,击穿电流相差数百倍。因此,串联谐振可以有效地发现绝缘的弱点,并且不存在大短路电流烧损点的问题。中试控股


变频谐振试验装置广泛应用于电力、冶金、石油、化工等行业。适用于大容量、高电压的电容性试件的交接和预防性试验。生产的串联谐振设备在行业内都广受好评,以打造最具权威的“串联谐振“高压设备供应商而努力。  脉冲功率技术中常见的储能元件为电容器,实现电容器快速高效的充电是脉冲功率技术的前提。随着重复频率脉冲功率技术的发展,传统的工频充电方式已满足不了当前对高压大功率充电电源的要求。当前,很多学者对开关电源技术实现的恒流充电电源做了不少研究,尤其是对全桥串联谐振充电电源的研究,但多以试验为主,系统的理论研究反而少有见报,本文以理论研究为主,旨在导出有指导意义的通式。


全桥串联谐振充电电源电路分析


  全桥串联谐振充电电源电路如图1所示。全控型开关Z1~Z4及续流二极管D1~D4组成的逆变桥与LC谐振支路构成全桥串联谐振变换器。inV为直流输入电压,负载电容通过D5~D8构成的整流桥与LC谐振支路相串联,T为升压变压器。 串联谐振变换器按开关频率fs与谐振频率fr的大小关系有三种工作方式:(1)0<f s<f r /2;(2)f r/ 2<f s<f r;(3)f s>f r。 其中,方式(1)在开关器件开通和关断时损耗都最小,被选作电容器恒流充电电源的工作方式。其工作时,一个开关周期的谐振电流波形示意图见图2。
  图中,在23ttt区间,开关器件皆不导通,没有电流的流动和能量的传递,因此,3t时刻的电路状态与2t时刻相同,可将3t时刻提前至2t,得到fs=fr/2的临界状态。


  通过理论推导,得出了基于全桥串联谐振开关电源技术的电容器恒流充电的一些理论通式,并用MATLAB进行仿真,做了初步验证,通式具有普遍意义,其中谐振电流通式,等台阶充电电压通式及平均充电电流通式对基于全桥串联谐振开关电源技术的电容器恒流充电电源的参数设计具有参考价值,对该领域的研究能起到理论指导作用。  1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电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。


  2、设备的重量和体积大大减少。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1/5-1/10。


  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,有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。


  4、防止大的短路电流烧伤故障点。中试控股在串联谐振状态,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,中试控股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。


  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,中试控股且恢复电压的再建立过程很长,很容易在再次达到闪落电压前断开电源,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。


XZB串联谐振系统主要特点说明


  1.调频及功率元件使用最先进的日本进口的优质元器件;


  2.充分利用公司现有资源,完全独立自主开发和设计及生产该设备的所有组成部分:变频电源、励磁变压器、高压电抗器、电容补偿器和高精度电容分压器;


  3.具备全自动(自动调谐、自动升压)、全手动(手动调谐、手动升压)以及半自动(自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压)的多种功能,可任意切换使用;


  4.具备试验电压、加压时间、中试控股报警电流整定、报警电压整定、频率范围、起始电压的设置;


  5.具备放电保护功能,在试品发生闪络时,或其他原因造成的谐振回路突然失谐,变频控制电源立即自动快速切断输出,并显示保护类型和闪落电压值;


  6. 测量显示输出电压、输出频率及加压时间、保护动作类型等相关信息,中试控股在试验完成时电压自动下降到零位;


  7.大液晶全中文界面平台技术,全触摸屏操作,数据保存.


  8. 技术特点要点归纳:


  8.1. 先进的数字、功率技术:功率器件采用国外最新推出的集驱动、保护和功率变换为一体的智能功率模块(IPM),极大的提高了整机的可靠性,减少了体积和重量。


  8.2. 完备的保护功能:


  过电压保护:保护值可设置,动作时间小于1 毫秒;


  双重过电流过热保护:大功率器件自身保护和软件保护相结合,动作时间小于10 微秒;


  闪络保护:动作时间小于1 毫秒,并可记录下闪络电压值;


  零位保护:零电压启动。


  8.3. 独特的四种工作模式:


  手动试验:手动寻找谐振点并手动升压到所需电压,按键后自动计时;


  自动试验:根据设置自动寻找谐振点后自动升到设定电压后自动计时;


  自动调谐手动升压:中试控股根据设置自动寻找谐振点后,需手动升电压到所需的电压值,按“自动计时”键后自动计时;


  手动调谐自动升压:手动寻找谐振点,根据设置自动升压后自动计时。

 

 

 

 

 

 

 

 

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