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变压器耐压试验仪（电科院）

时间：2022-11-24

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器耐压试验仪（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。

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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

工作电源： 380/220V±15%/50Hz±5% 随着电力系统应用技术的革新与发展，交联聚乙烯电力电缆(XLPE)在很多领域逐渐取代油浸纸绝缘电缆得到广泛应用，为检验投运前电缆的敷设和安装质量和投运后电缆的绝缘强度，都应对电缆进行耐压试验。计控厂电力试验车间负责本钢各级厂矿变电所、配电站的各种高压设备的绝缘检测和保护试验。多年来一直采用直流耐压手段对交联电缆进行绝缘强度的考核，直流耐压对于 XLPE 电缆可产生绝缘破坏的积累效应，从而加速电缆绝缘的老化、劣化，增加电缆接地、短路的故障率，威胁系统运行安全。实践证明，只有对电缆进行交流耐压，才能有效减少对绝缘的破坏程度，提高电缆运行寿命。近年来，经过短暂应用的超低频 0． 1HZ 耐压试验就其等效性还有待进一步研究，并且由于试验设备容量所限只能用于 10KV 及以下电缆的耐压试验。早期检测电缆绝缘强度和绝缘状况的技术手段通常采用直流耐压手段，该项技术虽然具有试验容量低、试验效果直观等优点，但其试验机理不是模拟高压电气设备运行状况，并且对电缆造成潜在的运行危害，对于交联聚乙烯电力电缆(XLPE)采用直流耐压技术所存在的弊端主要表现在以下几个方面:

(1)由于直流电压施加于电缆绝缘上时所形成的电场分布与交流电场不同，所以直流耐压试验不能真实反映被试电缆在运行状态下的过电压能力。

(2)研究表明，基于 XLPE 电缆结构的特点，其具有存积单极性残余电荷的能力，在直流电场作用后，存积的残余电荷若不能有效的释放掉，投运后叠加在直流残余电荷上的交流电压峰值可能致使电缆发生击穿。

(3)在对 XLPE 电缆进行直流耐压试验时，由于空间电荷效应的作用，施加于被试电缆绝缘上的电场强度可比电缆绝缘工作电场强度高十几倍，即便通过了直流耐压试验，被试电缆的绝缘也将受到严重的损伤。

(4)XLPE 电缆致命的一个弱点使绝缘内易产生水树枝，一旦产生水树枝，在直流电压下会迅速转变为电树枝，并形成放电，加速了绝缘劣化，以致于运行后在工频电压作用下形成击穿。

串联谐振基本原理

变频串联谐振的等效性经国内外研究已经得到了普遍的认可，并得到了广泛的推广应用。变频串联谐振耐压试验方法是通过合理配置试验回路中的电容器、电抗器，并改变试验系统的试验频率(范围30 － 300HZ)，人为造成试验回路谐振，使试品上的电流大部分为容性电流与感性电流相减后电流，试品消耗的功率仅接近电源有功功率，从而有效降低

试验电源容量，试验设备重量大大减轻。

串联谐振电源在电力系统应用的优点

变频串联谐振耐压试验装置具有如下优点(特点):

(1)所需的试验电源的容量较小。依据串联谐振原理，被试品上的试验电压为电源电压的 Q 倍(Q为品质因数，一般大于 30)，即品质因数 Q 越高，所需试验电源的容量越小。

(2)成套设备灵活、轻便。由于试验装置的谐振电抗器可以根据需要采用串并联方式使用，单体设备可以做的轻便灵活，单体重量可以大大减轻，适合于流动现场的使用。

(3)输出电压的波形良好。由于谐振电抗器 L与被试品 Cx 构成的高压谐振回路是一个良好的滤波回路，因此，被试品 Cx 上获得的电压波形为良好的正弦波。

(4)对被试品的破坏作用小。当被试品的绝缘薄弱部位被击穿时，谐振回路将失去谐振条件，高压回路和低压回路的电流会快速减小，可防止大的短路电流对击穿点的过分烧蚀，使被试品受到的损伤降到最低。

(5)防止恢复过电压的产生，试品发生击穿时，因处于谐振状态，高电压随即消失，电弧瞬间熄灭，由于恢复电压的再建立过程很长，从而防止任何恢复过电压。

由于谐振电路具有良好的选择性，在通信与电子技术中得到了广泛的应用。比如，串联谐振时电感电压或电容电压大于激励电压的现象，在无线电通信技术领域获得了有效的应用，例如当无线电广播或电视接收机调谐在某个频率或频带上时，就可使该频率或频带内的信号特别增强，而把其他频率或频带内的信号滤去，这种性能即称为谐振电路的选择性。所以研究串联谐振耐压试验装置有重要的意义，下面就以中试控股谐振耐压试验装置为例来分析耐压试验装置的结构。

串联谐振耐压实验装置结构分析

1.1.1 电源

1. 380V的市电,详细接法请务必按照。

2. 4.4.0励磁变压器接法的说明中连接!

1.1.2 操作面板说明

1. 电源开关：负责计算机部分的电源供给。

2. 电源指示：总电源上电指示，空气开关合上时点亮。

3. 复位：负载失谐、变频源过热以及其它保护动作后的故障复位。

4. 停止：发生紧急情况的应急中断按键。

5. 信号：用于接入分压器低压臂，最大电压 100V，输入阻抗 10M。

6. 接地：用于系统安全接地。

7. 液晶显示器：用于系统各参数、波形、菜单等的显示。

8. 输入：电源接入。10KW 以下通过中间变压器接入，10KW 以上直接在 380V

电源电源的两根火线上接入。

9. 输出：调频电源输出至励磁变压器输入。

10. 大容量控制台的输入输出的接线柱在箱体背面的下部分。

1.1.3 接通电源：

操作箱在上电后启动“电源开关”,“电源指示”灯亮，液晶点亮显示。注意：仪器两侧开孔处的风扇在运行则表示表示仪器内部功率器件正常工作。否则表示仪器内部过热或上次试验时没有复位。此时应该切断电源，将仪器置于通风处静置1小时左右，待内部适当降低温度后再启动电源。当风扇经常性的不启动时，建议立即与厂家联系。当设备出现不可恢复性故障时，请不要自行拆卸仪器。

1.2.0 触摸屏显示器：调频电源的控制屏幕为全触摸屏，你只需要在屏幕上要操作的位置轻轻点击，即可以进行操作。

1.2.1 开机后，液晶的显示界面如图 2 所示。