中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆高耐受电压测试仪

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

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ZSBP-135kVA/108kV变频串联谐振试验装置可以做什么? 

ZSBP-135kVA/108kV变频串联谐振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-135kVA/108kV变频串联谐振试验装置组成部分：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-135kVA/108kV变频串联谐振试验装置具有过压、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-135kVA/108kV变频串联谐振试验装置适用范围
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。

如何选择合适的10KV及35KV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-135kVA/108kV变频串联谐振试验装置：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。

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；

变频串联谐振装置大电容量的电气设备(如大型发电机组、电力变压器、电力电容器、GIS、电力电缆等)在一定频率范围内的绝缘耐受与工频耐压具有一定的等效性，这样就为利用变频试验装置的电感与被试品的电容串联产生谐振电压来进行交流耐压试验提供了可能，且由于试验装置的励磁电压低、重量轻，非常方便于在施工现场使用。现就变频串联谐振试验装置的原理、特点和在实际应用中的几点体会进行阐述。

     一、变频串联谐振耐压试验装置的原理

  发生串联谐振的基本原理是：在R-L-C电路中

  变频串联谐振装置的原理

  由电工知识得到：Uc=I/ωC,UL=I*ωL，UR=I*R，U=Uc+UL+UR，当LRC串联回路中的感抗与试品容抗相等时，电感中的磁场能量与试品电容中的电场能量相互补偿，试品所需的无功功率全部由电抗器供给，电源只提供回路的有功损耗。电源电压与谐振回路电流同相位，电感上的电压降与电容上的压降大小相等，相位相反。由图1可知，当 ωL=1/ωc，回路的谐振频率f=1/2π√LC，也就是说，电路发生串联谐振，电源提供很小的励磁电压，试品上就能得到很高的电压,电源频率为谐振频率。

二、变频串联谐振耐压试验装置的特点

利用串联谐振原理在回路中产生高电压,一般频率为30~300Hz。串联谐振中的直流高压发生器原理如下图2表示：

当电源频率(f)、电感(L)及被试设备电容(C)满足下式时回路处于串联谐振状态此时：f=1/2π√LC，回路中电流为I=Ulx/R,被试设备电压为Ucx=I/ωCx输出电压与励磁电压之比为试验回路的品质因数：Q=Ucx/Ulx=(ωL)/R，由于试验回路中电阻R很小，故试验回路品质因数很大。一般正常时可达50以上，既输出电压是励磁电压50倍，因此用较低容量的试验变压器就能得到较高的试验电压。这样就解决了在一般的交流耐压试验中试验变压器容量不能满足试验要求的问题。而此时电容量与电感的关系为ωL=1/ωc，因为对某个试品而言，电容量是固有的，试验用可调电感的价格也非常昂贵，因此解决问题的途径就引到了改变电源频率回路的谐振频率，在初始电压下调节回路的频率，观察Uc的变化达最大值时，增加或减小频率时谐振电压都要下降，这时的频率为谐振频率，这时的电压为谐振点电压，增加励磁电压就能升高谐振电压，从而达到试验电压目的。另外，由于试验回路是处于谐振状态，回路本身具有良好的滤波作用，电源波形中的谐波分量在设备两端大为减小，从而输出良好的正弦波形。当试品放电或击穿时，即回路中等值电容被短路，谐振条件被破坏，电压明显下降，恢复电压上升缓慢，试品上不发生暂态过电压，且电源供给的短路电流受到电抗的限制而减少，从而限制被试设备的损坏程度。