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电力技术
高压电机耐压试验仪(电科院)
时间:2022-11-24

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:高压电机耐压试验仪(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

2.测RLC谐振频率



通过逐点改变加在(直接或间接)RLC谐振回路上信号频率来找到最大输出时的频率点,并把这一频点定义为RLC谐振频率。


3.RLC串联电路如图5.1所示:


在图5.1所示的R、L、C串联电路中,中试控股当正弦交流信号源的频率f改变时,电路中的感抗、容抗随之而变,电路中的电流也随f而变。取电阻R上的电压U0作为响应,当输入电压U维持不变中试控股时,在不同信号频率的激励下,测出U0之值,然后以f为横坐标,以U0/U为纵坐标,绘出光滑的曲线,此即为幅频特性,亦称谐振曲线,如图5.2所示。


RLC串联电路


图中所加交流电压U(有效值)的角频率为w ,则电路的的复阻抗为:


电感电容谐振频率计算


复阻抗的模为:


电感电容谐振频率计算


复阻抗的幅角:


电感电容谐振频率计算


即该电路电流滞后于总电压的位差值,回路中的电流I(有效值)为:


电感电容谐振频率计算


实验分析


1.选取的频率组数据不够多,电压最大值时的频率数据不够精确。


2.电压不稳定,使结果有误差。


3.图中得出的数据不够精确,使结果有误差。


4.连接电容没接好导致的误差。


5.仪器本身存在的误差。


6.操作时间过长,时电阻 ,电容,电感的温度上身导致的误差。


7.操作的次数少,数据少引起的误差。


注意事项


1.连接电容时,线头接紧,使操作时不宜掉出。


2.计算时注意单位换算。


3.到接近电压达最大值,要慢慢调,小幅度的改变频率,这样可以增大测量精确度。中试控股交流耐压试验方法的选择


1.1超低频0.1Hz耐压试验 因被试XLPE电缆的电容量很大,工频试验时所需试验变压器的容量也要很大,导致试验设备笨重而不适于现场使用。采用0.1Hz作为试验电源,理论上可以将试验变压器的容量降低到1/500,试验变压器的重量可大大降低,可以较容易地移动到现场进行试验。目前,此种方法主要应用于中低压电缆的试验,由于试验条件的真实性毕竟不如近工频交流电压,电压等级偏低,还不能用于110kV及以上的高压电缆试验。


1.2振荡电压试验,振荡电压试验是用直流电源给电缆充电,中试控股当达到试验电压后使放电间隙击穿而通过电感线圈放电,对电缆施加一定电压幅位、频率为kHz级的衰减振荡波电压作为挤包绝中试控股缘电缆线路的竣工试验方法的另一种途径。此种方法比直流耐压试验方法有效,但与工频电压试验相比,其检查电缆主绝缘和附件缺陷的效果仍不理想, 一是波的衰减厉害,难以满足长电缆的需要;二是使局放增大,对电缆有较大伤害。


1.3谐振耐压试验 谐振耐压试验方法是通过改变试验系统的电感量和试验频率,使回路处于谐振状态,这样试验回路中试品上的大部分容性电流与电抗器上的感性电流相抵消,中试控股电源供给的能量仅为回路中消耗的用功功率,为试品容量的1/Q(Q为系统的谐振倍数);因此试验电源的容量在降低,重量大大减轻。


谐振耐压试验系统按调节方式分为调感式(VISR)和调频式(VFSR)两种:可调电感型谐振试验系统可以满足耐压要求,但由于重量大,可移动性差,主要用于试验室。变频串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容实现电容谐振,在被试品上获得高电压、大电流,是当前高电压试验的一种新的方法与潮流,在国内外已经得到广泛的应用。


2 谐振试验装置使用中的注意事项


(1)谐振电源产品大多都是高压试验设备,要求由高压试验专业人员使用,使用前应仔细阅读使用说明书, 并经反复操作训练。


(2)操作人员应不少于2人。中试控股使用时应严格遵守本单位有关高压试验的安全作业规程。


(3)为了保证试验的安全正确,除必须熟悉本产品说明书外,还必须严格按国家有关标准和规程进行试验操作。


(4)各联接线不能接错,特别是接地线不能接错,否则可导致试验装置损坏。


(5)本装置使用时,输出的是高电压或超高电压,必须可靠接地,注意操作安全距离。


(6)串联谐振试验系统是利用谐振电抗器与被试品谐振产生高电压的,也就是说,能不能产生高电压主要是看试品与谐振电抗器是否谐振,所以,中试控股试验人员在分析现场不能够产生所需高电压时,应该分析什么破坏了谐振条件,回路是否接通等。


(7)串联谐振试验系统的激磁变压器有特定的电压和电流要求,在选用代替品时,一定要考虑电压和电流,不能采用只是容量相同的普通的试验变压器。


3、 结束语 直流耐压试验不能模拟高压交联电缆的运行工况,中试控股试验效果差,并且有一定的危害性,在现场竣工验收试验时,不宜再采用直流耐压的方法。交流耐压试验是现场检验交联电缆的敷设和附件安装质量最有效的手段。我们所用的变频谐振装置符合南方电网公司企业标准、IEC和国标的有关要求,通过电抗器串并联的方式可以满足高压交联电缆现场交流耐压的要求。串联谐振装置采用多节电抗器串联的方式,体积小、重量轻、接线操作简单,是电力计量、高压测试专业人员理想的新型换代产品。谐振升压装置根据用户要求,电抗器分为固定电抗器和可调电抗器两种方式。

 

 

 

 

 

 

 

 

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