中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆问题可靠性测试仪

参考型号：ZSBP-135kVA/108kV变频串联谐振试验装置

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

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。

关于可以打电缆交流耐压选型：电缆电压等级（kV）、电缆截面（mm²）、电缆长度（米）

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电缆交流耐压试验装置可以做什么? 

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-135kVA/108kV变频串联谐振试验装置技术方案

一、   适用范围

1、35kV/300mm²电缆1km的交流耐压试验，电容量≤0.1945uF，试验频率30~300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。

2、35kV主变的交流耐压试验，电容量≤0.015uF，试验频率45~65Hz，试验电压不超过75kV，试验时间1min。

3、10kV/300mm²电缆3km的交流耐压试验，电容量≤1.1265uF，试验频率30~300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。

4、35kV开关、互感器的交流耐压试验，试验频率30~300Hz，试验电压不超过100kV，试验时间1min。

5、10kV主变的交流耐压试验，电容量≤0.015uF，试验频率45~65Hz，试验电压不超过50kV，试验时间1min。

二、   工作环境

1.  环境温度：－10℃ –50℃;

2.  相对湿度：≤90%RH;

3.  海拔高度:  ≤3000米；

三、   装置主要技术参数及功能

1.    额定容量：135kVA；

2.    输入电源：单相220或三相380V电压，频率为50Hz；

3.    额定电压：27kV； 54kV；108kV；

4.    额定电流： 5A；2.5A； 1.25A；

5.    工作频率：30~300Hz；

6.    装置输出波形：正弦波

7.    波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；

8.    工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；

9.    温    升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；

10.  品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；

11.  保护功能： 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)；

12.  测量精度：系统有效值1.5级；

四、   设备遵循标准

GB10229-88	《电抗器》
GB1094	《电力变压器》
GB50150-2016	《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
DL/T 596-1996	《电力设备预防性试验规程》
GB1094.1-GB1094.6-96	《外壳防护等级》
GB2900	《电工名词术语》
GB/T16927.1~2-1997	《高电压试验技术》

五、试验时间关系表

六、系统配置及其参数

1、激励变压器7.5kVA/1.5/3/6kV/0.4kV   1台

a)额定容量：7.5kVA；

b)输入电压：0-400V，单相；

c)输出电压：1.5/3/6kV

d)结构：干式；

e)重量：约55kg；

2、变频电源7.5kW/220/380V   1台

a)额定输出容量：7.5kW

b)工作电源：220/380±10%V（单/三相），工频

c)输出电压：0–400V，单相，

d)额定输入电流：18.75A

e)额定输出电流：18.75A

f)电压分辨率：0.01kV

g)电压测量精度：1.5%

h)频率调节范围：30 – 300Hz

i)频率调节分辨率：≤0.1Hz

j)频率稳定度：0.1%

k)运行时间：额定容量下连续60min

l)额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K;

m)噪声水平：≤50dB

n)可实现以下功能

1）变频电源的放置为纵向和横向，特别适合现场操作及观察；

2）内外部具备特殊减震橡胶支撑脚和保护铝箱，可有效减缓运输中的颠簸震动和吊装时的冲击。保证了变频电源的长期稳定性和可靠性；

3）参数显示：触摸或外接鼠标大屏幕液晶界面显示系统

可显示谐振电压(即试验前设置的目标电压)、试验频率、测量频率、低压电压、低压电流、耐压时间、过压保护、过流保护、闪络保护、阶段升压及阶段计时、操作模式切换、电容，电感，频率互换计算、参数查询等, 还可显示频率曲线、电压曲线等可直观地判断当次试验谐振频率准确及稳定性；

4）参数设置：大屏幕触摸液晶彩屏和外接鼠标直接完成各种参数的设置，可对起始频率、终止频率、起始电压、阶段升压和计时、测量分压器变比、激励变变比、过压保护、过流保护、闪络保护、试验模式、电容电感频率互换计算、参数设置提示以及帮助等参数进行设置或选择；

5）试验模式：触摸屏和外接鼠标操作，有全自动、半自动、手动三种运行状态。具备升压、调谐（含手动、自动）、分段加压和计时、运行状态、模式切换、故障提示、电容电感频率互换计算功能等；

6）保护功能及其信息提示：具备高压过压保护、低压过流、过流保护，以及失谐保护、零位、闪络保护、紧急停机、欠压保护等多重保护功能；

7）数据存储功能：试验结果保存（手动保存）、打印、上传、回查等

① 试验结果：手动或自动试验完毕后，在试验结果界面中可显示出试验时的详细参数，当试验发生中断时，可提示中断状态。可将参数保存在存储器中，该存储器为非易失存储器，可保存50次试验记录；

② 数据查询：可将已保存的试验结果数据显示到屏幕上，同时具有USB接口，可将数据输出打印或利用设备所携带打印机打印；（打印机属客户自选，若客户有此需求，须在合同中予以特别写明）

8）自动稳压功能：系统根据设定的试验电压或手动升压结果，自动跟踪并维持稳定的试验电压，电压稳定度可达1.0%；

9）调频范围及频率分辨率均可设定：调频范围可设为30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需设置，可加快调谐过程；频率分辨率根据需要，可预设为0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在调谐效率与调谐精准度之间取得优化平衡；

10）频率调节分为粗调和细调，并可自动寻找试验谐振点，保证谐振频率在整个试验过程中不发生漂移；

P）重量：约12kg；

3、高压电抗器33.75kVA/27kV      4节

a)额定容量：33.75kVA;

b)额定电压：27kV；

c)额定电流：1.25A；

d)电 感 量：100H/单节；

e)品质因素：Q≥30 (f=45Hz)；

f)结 构：干式；

g)重量：约40kg；

4、电容分压器110kV/1000pF     1套

a)额定电压：110kV；

b)高压电容量：1000pF；

c)介质损耗：tgσ≤0.5%；

d)分 压 比：1500：1

e)测量精度：有效值1.5级;

f)重量：约15kg；

ZSBP-135kVA/108kV变频串联谐振试验装置它是一套组合设备，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。

常见故障排除

通用注意事项

1.本试验设备应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。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，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。

常见故障原因及排除

1.风扇不能启动：

1）急停、故障保护、失谐保护后，没有按“故障复位”；

2）内部温度过高，功率元件热保护；

排除方法：关断仪器电源，将仪器静置30分钟左右，重新开启电源，按仪器面板上的“复位”键，再启动仪器。

  如果依然不能启动风扇，请和厂家联系，不可拆卸仪器！

2.自动调谐不能完成，找不到谐振点：

现象：

调谐曲线完全是一条直线，调谐完成后仪器提示没有谐振点

原因：

回路接地不好，试验回路接线错误，装置某一仪器开路

排除方法：

1）检查接地装置可靠，接地连接线是否有断开点；

2）检查励磁变压器的高低压线圈的通断；（低压绕组阻值;高压绕组阻值每个输出端对高压尾）

3）检查每一只电抗器的通断；(每个绕组阻值)

4）检查分压器的信号线的通断；（高、低压电容量）

5）检查分压器的高低压电容臂的通断；（1孔对芯，2孔对外壳分别导通；1孔对2孔断开）

6）装置自身升压时没有谐振点，还需要检查补偿电容器的通断；

如果所有部件正常，依然没有谐振点，请和厂家联系，不可拆卸仪器！

3 不能升压到试验电压

现象：

1）调谐曲线是一条直线，有较低的尖峰；

2）试验时一次电压较高，高压却较低，甚至在没有升到试验电压时，一次电压已经到达额定电压，回路自动降压；

原因：

1）电抗器与试品电容量不匹配，没有准确找到谐振点；

2）试品损耗较高，系统Q值太低；

3）励磁变压器高压输出电压较低；

  4）高压连接线过长或没有采用高压放晕线

排除方法：

1）将补偿电容器并接入试验回路，加大回路电容量；

2）尽可能将多只电抗器串联，提高回路电感量；

3）提高励磁变压器的输出电压；

    4）干燥处理被试品，提高被试品的绝缘强度，减少回路的有功损耗；

   5） 一般在设备较高电压输出时，采用高压放晕线，或将普通高压输出线改为较短的连线，一般不超过5米。

如果全部处理完后，依然不能解决问题，请和厂家联系，不可拆卸仪器！

一般情况下，消弧线圈电感可提高3.5%-4%

2、在35kV系统中，当单相接地发生时，消弧线圈上的最高电压是相电压。也就是说，220kV，伏安特性试验其试验电压也应加到22kV，为了安全起见，必须先对中联重科电容器进行工频耐压试验，试验电压为24kV，耐压时间为1min。

3、调整时，为了防止谐振损坏消弧线圈，保护球间隙Q（直径5cm）和耐水性（0 1Ω/V），为保护电容器要并接保护球隙Q。

4、调节器只能向一个方向上升，以避免迟滞的影响，每个抽头应在同一范围内测量，中间不得改变量程，以免影响试验的精度。

该方法可进行原位测试，接线简单，操作方便，安全可靠，并且可以节约能耗和测试成本。

变频串联bai谐振试验成套装置是日常电气设备的du调试工作应用做zhi不可或缺的试验方法，变频串dao联谐振试验成套装置电路在变压器和电力电缆等等电气设备耐压试验中都有良好的运用。本文主要介绍变频串联谐振试验成套装置电路的具有体用。

（1）电力电缆的交流耐压试验，目前，国内外有越来越多的绝缘电力电缆取代原充油纸绝缘电力电缆。然而，传统的交联聚乙烯电缆直流耐压试验存在许多问题；由于交联电缆是大电容测试，使用串联谐振测试方法简单方便，可获得良好的交流电压频率和波形，已成为目前交联电缆交流耐压试验中的理想测试方法。

（2） 电力变压器、电抗器、变压器交流耐压试验，世界上明确规定了电力变压器、电抗器、变压器的交流耐压试验，即可采用工频电压试验或感应电压试验方法，试验电压波形应尽可能接近正弦。根据本标准，整套变频串联谐振试验装置的电路可以在任何条件下完成试验。该装置频率和电压范围宽，对被测对象适应性强，可与多种电压等级的测试对象配合使用。

（3）SF6闭式组合器交流耐压试验，交流耐压试验是SF6合闸时检查GIS主绝缘的重要方法。在大多数情况下，使用串联谐振测试装置。

（4）其他设备的交流耐压试验，对于断路器、套管等其他设备，一般要求耐压试验为工频电压试验。如果工频试验装置不能满足现场要求，也可用谐振耐压试验方法代替。采用谐振耐压试验时，由于装置电容较小，试验频率较高，但串联谐振试验装置也可采用适当补偿电容降低试验频率，使仪器达到接近工频的试验频率。

变频串联谐振试bai验成套装置是日常电du气设备的调试工作应zhi用做不可或缺的试验方dao法，变频串联谐振试验成套装置电路在变压器和电力电缆等等电气设备耐压试验中都有良好的运用。本文主要介绍变频串联谐振试验成套装置电路的具有体用。

（1）电力电缆的交流耐压试验，目前，国内外有越来越多的XLPE-XLPE绝缘电力电缆取代原充油纸绝缘电力电缆。然而，传统的交联聚乙烯电缆直流耐压试验存在许多问题；由于交联电缆是大电容测试，使用串联谐振测试方法简单方便，可获得良好的交流电压频率和波形，已成为目前交联电缆交流耐压试验中的理想测试方法。

（2） 电力变压器、电抗器、变压器交流耐压试验，世界上明确规定了电力变压器、电抗器、变压器的交流耐压试验，即可采用工频电压试验或感应电压试验方法，试验电压波形应尽可能接近正弦。根据本标准，整套变频串联谐振试验装置的电路可以在任何条件下完成试验。该装置频率和电压范围宽，对被测对象适应性强，可与多种电压等级的测试对象配合使用。

（3）SF6闭式组合器交流耐压试验，交流耐压试验是SF6合闸时检查GIS主绝缘的重要方法。在大多数情况下，使用串联谐振测试装置。

（4）其他设备的交流耐压试验，对于断路器、套管等其他设备，一般要求耐压试验为工频电压试验。如果工频试验装置不能满足现场要求，也可用谐振耐压试验方法代替。采用谐振耐压试验时，由于装置电容较小，试验频率较高，但串联谐振试验装置也可采用适当补偿电容降低试验频率，使仪器达到接近工频的试验频率。

变频串联谐bai振试验成套装置由变频du电源、励磁变压器、高压电抗器和电容分zhi压器组成；变频串联谐dao振试验成套装置采用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。样品的电容和电抗器以串联谐振方式连接，分压器与样品并联，用变频串联谐振试验成套装置测量谐振电压，发出过电压保护信号；励磁变压器将FM功率输出耦合到串联谐振电路，提供串联谐振的励磁功率。

变频串联谐振试验成套装置自动化程度高，体积小，重量轻。全套装置每台机组重量不超过40kg，适合现场搬运。反应器采用干式环氧浇注，运行可靠，搬运方便，现场试验无需吊装，安装试验可人工进行。变频器串联谐振测试设备广泛应用于电力、冶金、石油、化工等行业。

变频串联谐振试验成套装置的功能特性：

1、高稳定性和可靠性，系统采用进口功率元件作为功率转换的核心。

2、自动调谐功能强大，变频串联谐振测试系统自动调谐时，频率扫描曲线显示在30 Hz~300 Hz之间。

3、支持多种测试模式，该系统支持“自动调谐手动调压”、“自动调谐自动调压”和“手动调谐手动调压”的测试模式。

4、系统人机界面友好，测试参数设置，测试控制，测试结果等效屏显示，直观清晰，并具有自动定时和操作提示功能，变频串联谐振试验成套装置采用全触摸屏操作及显示，具备试验数据保存和查询功能。

5、保护功能完善，变频串联谐振试验成套装置具有零位保护、过电流保护、过电压保护、闪络保护等功能，保证了系统的可靠性。变频串bai联谐振试验成套装置是一种du谐振电流滤波电路，可以改善电源zhi的波形畸变，获得较好的正弦电压dao波形，有效防止被测对象被谐波峰值误击穿，所述变频串联谐振试验装置的成套装置处于谐振状态.当测试物品的绝缘点被破坏时，电流会立即失谐，回路的电流迅速下降到正常测试电流的十分之一，当发生闪络和击穿时，由于失去谐振条件，除短路电流立即下降外，高压立即消失，电弧可以熄灭，恢复电压的重建过程很长，当再次达到闪络电压时，很容易再次关闭电源，因此变频串联谐振试验成套装置适用于高压大容量电力设备的绝缘耐压试验。

实践证明，测试电路的Q值主要由电抗器的特性决定，但是在实际工作中，发现变频串联谐振试验中成套设备的Q值通常大于制造商在实际使用中提供的Q值。但电压等级在35kV及以上的变频串联谐振试验装置成套装置，其Q值往往小于厂家在实际使用中提供的Q值，在恶劣天气下则小得多。随着测试时间的增加，Q值呈下降趋势。因此，根据制造商提供的Q值选择的供电容量不能满足现场试验的要求，且电压不能达到试验要求的耐压值。通过分析不难发现，在参数计算中，测试对象的电容和电路的电感是固定值，而Q值的变化是由于磁场干扰、布线、天气影响、电抗器特性、放置位置等不同的不确定因素引起的。

1）试验时间的影响

随着试验时间的延长，设备加热，等效电阻增大，Q值减小。这种现象在夏季非常显著。为了继续测试整套频率转换串联谐振测试，通常需要设备休息30分钟。

2）天气的影响

①当温度较高时，电路的等效电阻大大增加。使Q值降低。