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电力技术
品质高的电缆交流耐压试验仪
时间:2023-12-17

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:品质高的电缆交流耐压试验仪

参考型号:ZSBP-132kVA/44kV电缆交流耐压试验装置

执行标准:DL/T 849.6-2016,DL/T 474.4-2018

作用:对被测试品做承受过电压预防交流试验和交接交流试验,电源:采用220V及380V两种,操作模式:全自动、半自动、手动

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ZSBP-132kVA/44kV电缆交流耐压试验装置可以做什么

ZSBP-132kVA/44kV电缆交流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10KV及以内的电力电缆、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、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统的交流耐压试验。
ZSBP-132kVA/44kV电缆交流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。


1·执行标准:《电力设备专用测试仪高压谐振试验装置》,DL/T 849.6-2016,DL/T 474.4-2018
2·作用:对被测试品做承受过电压预防交流试验和交接交流试验;
3·可以完成交流被测试品:电力电缆、变压器、断路器/开关、开关柜、隔离开关、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、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统等各种被试品的预防交流试验和交接交流耐压试验;
4·电源:采用220V及380V两种;
5·操作模式:全自动、半自动、手动;
6·元器件(纯进口):功率器件:德国英飞凌,模块:日本富士IGBT,芯片:英特尔等。

特点
1
·ZSBP-132kVA/44kV电缆交流耐压试验装置具有过压、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;
2·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;
3·工作模式为:全自动模式、半自动模式、手动模式;
4·存储,存入的数据编号是数字,方便的帮助用户识别和查找;
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;
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;
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,芯片全部采用英特尔的原装器件等;
8·波形为脉宽电压调节的方波;
9·内部由ARM控制,操作功能得到优化,操作简单;
10·自动扫频,寻找谐振点.频率范围30-300Hz,可设置扫频范围,扫频耗时40秒钟(全频扫), 频率分辨率0.01Hz;
11·自动试验,用户可设置试验程序,试验程序分为5段,系统自动按设置的程序完成试验过程;
12·耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,异常波动时提示用户电压异常波动,由用户根据试验情况进行操作;
13·实时显示试验状态,用户可根据试验状态进行相应操作;
14·强大的保护功能:过流保护,过压保护和闪络保护,过热保护,高压异常保护,软/硬件同时保护,确保安全;
15·试验数据保存,可即时打印试验数据,也可将数据保存以备下次打印;
16·数据查询功能,根据试验日期查询以往的试验数据。 
参数
ZSBP-132kVA/44kV电缆交流耐压试验装置采用了调节电源的频率的方式使得电抗器与被试电容器实现谐振,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和潮流,在国内外已经得到广泛的应用。
采用了专用的SPWM数字式波形发生芯片,频率分辨率16位,在20~300Hz时频率细度可达0.1Hz;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,在小重量下确保仪器稳定和安全。
1·输入电压:220V±10%·频率:45/65Hz
2·输出电压:0~1000kV
3·额定试验容量0~5000kVA
4·输出波形:正弦波
5·频率调节范围:30-300Hz
6·频率分辨率:0.01Hz
7·频率稳定度:0.1%
8·频率步进值:5Hz,1Hz,0.1Hz,0.01Hz
9·电压分辨率:0.1kV
10·电压测量精度:1.5%
11·电压步进值: 1%,0.5%,0.1%,0.01%
12·运行连续工作时间:60分钟

如何选择合适的10KV串联谐振交流耐压装置?
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-132kVA/44kV电缆交流耐压试验装置: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。






串联谐振的相关知识 
        一、定义 
        在电阻、电感及电容所组成的串联电路内,当容抗XC与感抗XL相等时,即XCXL,电路中的电压U与电流I的相位相同,电路呈现纯电阻性,这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时,电路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,电路中总阻抗最小,电流将达到最大值。 
        二、危害性 
        发生谐振时,由于感抗和容抗相等,所以电感和电容两端的电压有效值相等,即:UL=UC。又由于其相位相反,因此这两个电压是相互抵消的。在电容或电感的电压有效值为:UL=UCXLI0=ω0LIO=ω0LU/R。式中ω0L/R称为谐振电路的品质因数,它代表电压比。即UC/UUL/U 
        品质因数是衡量谐振电路特性的一个重要参数。如电路中电抗越大,电阻越小,则品质因数越高。因此电容或电感上的电压值将比外加电压大的多。一般电感、电容谐振电路的品质因数可达几十甚至几百。所以串联谐振又叫电压谐振。在电力系统中,串联谐振将会产生高出电网额定电压数倍的过电压,对电力设备的安全造成很大危害。 
        R-L-C串联电路中,出现线路端电压和电流同相位的现象叫串联谐振。 


串联谐振耐压试验装置的电抗器的配置算法
成套串联谐振耐压试验装置。对1km规格26/35kV 120 mm2的电缆进行耐压试验。该装置由变频电源、励磁变、高压电抗器、电容分压器(电容量1000pF)、高压补偿电容器等组成。 
根据试验标准确定试验电压,并根据试验电压考虑串联谐振耐压试验装置电抗器的组配: 
CB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准可知26/35kV交联电缆交接时交流耐压试验电压为2U0=2 x 26=52kV,由于XZKY-30/1.9/65电抗器额定电压为30kV,单台不能满足52kV的试验电压要求,就需要此型号两台电抗器串联使用则有:2 x 30k V=60kV>52kV,则所选电抗器满足试验电压的要求。 
变频串联谐振的升压方法
变频串联谐振升压方法有工频谐振升压法和变频谐振升压法,工频谐振升压法主要用于发电机、变压器和电容式电压互感器的试验,变频谐振升压法主要用于交联电缆的试验。能满足电缆因长度不同,电容量在较大范围内变化的要求。 
工频谐振升压系统是在工频条件下(现场试验为50Hz)使得电感和被试品电容谐振,产生工频高压。 
工频谐振升压系统一般采用调节电感感抗的方式在激励源的作用下使得电抗器和被试品电容谐振,通常称为调感式;也可以采用在被试品两端并联电容器的方式改变被试系统的电容量使得在激励源的作用下与电抗器谐振,通常称为调容式;还可以同时改变电抗器的感抗和被试系统的电容量使得系统达到谐振状态,通常称为调感调容式。 
调感式通常采用调节铁心电抗器的气隙的方式,可以连续平滑的调节感抗值,操作比较方便。电容则不能连续的调节,所以现场操作一般使用调感法或调感调容法。 
电力系统中,有的类型的试品的的电容量是几个固定的量,比如CVT,它只有几个固定的电容值。有的试品是根据试品的容量和电压等级及其他特征而变化的,比如发电机,变压器,电缆等。因此,工频谐振大多分为两类,一类为电抗器电抗值需要连续可调节的,另一种只需要电抗值在几个固定值之间选择的。第一类主要适合发电机和变压器,第二类主要适合CVT 
电缆进行串联谐振直流耐压试验前先对其验电并对地充分放电,将电缆两端所连接设备断开,试验时不附带其他设备;将两端电缆头绝缘表面擦干净,以减少表面泄露电流所引起的误差,必要时应在电缆头相间加绝缘挡板。 


试验场地应做好安全措施如安围栏、警告牌等,检查接地线、放电棒是否接好。加压时,应分段逐渐缓慢升电压以防充电电流过大,并分别在0.25-1.0倍试验电压下停留1分钟后读取泄漏电流值;最后在试验电压下按规定的时间进行耐压试验,并在耐压试验终了前,再读取耐压后的泄漏电流值。


根据电缆类型不同,微安表有不同的接线方式,一般都采取微安表接在高压侧,高压引线及微安表加屏蔽。对于带有铜丝网屏蔽层且对地绝缘的电力电缆,也可将微安表串接在被试电缆的地线回路,在微安表两端并联一放电开关,测量时将开关拉开,测量后放电前将开关合上,避免放电电流冲击损坏微安表。 


应在高压侧直接测量试验电压。因为采用半波整流或倍压整流时,如采取在低压侧测量电压换算至高压侧电压的方法,由于电压波形和变比误差以及杂散电流的影响,可能会使高压试验电压幅值产生较大的误差,故应在高压侧直接测量试验电压。 


每次串联谐振试验完毕,应先降压,切断电源。然后对被试电缆用每千伏约80千欧的限流电阻对地放电数次,然后再直接对地放电,放电时间应不少于5分钟以保证充分放电。 
串联谐振的频率计算方法
串联谐振是指被串联电路部分的电压和电流达到同相,即电路中电感的感抗和电容的容抗相等,从而使被研究的电路表现出纯电阻特性。给定端电压,最大电流将出现在所研究的电路中,电路中消耗的有功功率也是最大的。


1、谐振的定义:电路中LC的两个分量的能量相等。 当电路中的一个电抗元件释放能量时,另一个电抗元件必须吸收相同的能量,也就是说,在两个电抗元件之间将产生能量脉动。 


2、电路必须有电感L和电容C才能产生谐振。 


3、对应于共振的频率是共振频率,或共振频率,F r 


4、串联谐振电路的条件:q=qi2xl=i2xc时当XL=XC,这是R-L-C串联电路谐振的条件。 


串联谐振(变频串联谐振)是耐压试验中的一种,它主要针对 10kV-220kV、变电站及线路等所有电气主设备的交流耐压试验。 


同样是耐压试验设备的高压发生器,它们两者有什么区别吗? 


串联谐振试验装置运用串联谐振原理, 通过调节变频控制器的输出频率,使得回路中的电抗器电感L和试品电容C发生串联谐振,谐振电压即为试品上所加电压。 


而直流高压发生器和超低频高压发生器与串联谐振不同的是超低频高压发生器只能应用于10kV35kV的电缆,串联谐振耐压装置可使用10-220kV等规格,主变,发电机, CVT,开关等。直流高压发生器施加的直流耐压”;串联谐振施加的交流耐压 




串联谐振耐压的优势和原理


串联谐振装置广泛用于电力、冶金、石油、化工、铁路等行业大容量,高电压的电容性试品的交接和预防性试验。
串联谐振装置进行耐压试验时调频方式采用固定电感电抗器,测试电路通过调节励磁电源的频率达到谐振状态。串联谐振装置具有体积小、重轻、品质因数高、使用方便的特点,在现场测试中逐渐取代。 
串联谐振是一种谐振电流滤波电路,它可以改善电源电压波形的畸变,获得良好的正弦电压波形,有效地防止谐波尖峰对受试者的有害影响。 
在串联谐振状态下,当被测产品绝缘薄弱时,电路立即断开,测试产品的电压迅速下降到测试电压的十分之一 , 流过穿点的电流也迅速下降,大大降低了被测设备损坏的风险, 避免了通过测试变压器进行电压测试时击穿后电流急剧增加, 对测试产品造成严重损坏。 
励磁变压器的容量和电压仅为试验电压和容量的1/q。试验设备体积小,重轻,非常有利于现场试验。 


电缆串联谐振试验装置主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。它在电缆耐压中起到过电压保护、过电流保护、放电保护、击穿跳闸保护、过热保护等作用。 
电缆串联谐振试验装置主要用途在以下几个方面: 
6kV-500kV高压交联电缆 的交流耐压试验; 
6kV-500kV变压器 的工频耐压试验  
GISSF6开关 的交流耐压试验  
发电机 的交流耐压试验 
其它电力高压设备如母线,套管,互感器的交流耐压试验。 


串联谐振与高压发生器的不同之处
串联谐振(变频串联谐振)是耐压试验中的一种,它主要针对 10kV-220kV、变电站及线路等所有电气主设备的交流耐压试验。 
同样是耐压试验设备的高压发生器,它们两者有什么区别吗? 
串联谐振试验装置运用串联谐振原理, 通过调节变频控制器的输出频率,使得回路中的电抗器电感L和试品电容C发生串联谐振,谐振电压即为试品上所加电压。 
而直流高压发生器和超低频高压发生器与串联谐振不同的是超低频高压发生器只能应用于10kV35kV的电缆,串联谐振耐压装置可使用10-220kV等规格,主变,发电机, CVT,开关等。直流高压发生器施加的直流耐压”;串联谐振施加的交流耐压 
交流耐压试验是电力设备绝缘强度有效和直接的方法,是电力预防性试验的一项重要内容。 
此外,由于交流耐压试验电压一般比运行电压高,因此通过试验后,设备有较大的安全裕度,因此交流耐压试验是电力设备安全运行的一种重要手段。一般变频串联谐振试验装置来进行交流耐压试验。  

 

 

 

 

 

 

 

 

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