中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆耐性能测试仪

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；

耐压试验以来,先后多次发现设备在生产及现场安装中存在的安全隐患。如,500kV泉州大园变220kV SF6电流互感器耐压击穿,原因是生产厂家遵照的耐压标准低于国网公司订货标准;220kV宁德树兜变GIS耐压击穿,原因是安装工艺不到位,其中一个绝缘盆对接处有污渍没清理干净;500kV漳州变二期扩建500kV电流互感器耐压击穿,原因是内部二次绕组外表油漆脱落导致整体绝缘破坏。这些都证明了开展交流耐压试验的必要性。

1串联谐振原理在传统工频条件下,使用交流电压进行现场试验,试验设备需要提供很大的无功功率。由于现场搬运这些设备非常不方便,而且大电流的工作电源在现场也不易取得,因此,一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。

串联谐振的基本电路如图1所示。当试验回路发生串联谐振时,存在下列关系:。串联电路的品质因数用Q表示,即:,则当发生串联谐振时,被试品电压可描述为:。

图1串联谐振基本电路由以上公式可知:

(1)串联谐振电路的谐振频率f0由电路自身的参数L和C确定,与试验电源的特征无关;

(2)试验电源的输出功率Us为外部回路所消耗的纯有功功率;

(3)试品两端的电压Uc为输入电压的Q倍。由于一般试验回路的Q值远大于1,因此串联谐振电路具有明显的电压放大作用;

(4)当电路发生串联谐振时,试验系统的电流I为纯阻性,试验电源无需向串联谐振试验系统额外提供无功功率,电源利用率较高;

(5)当试验电源频率一定时,可以通过调节串联电路的参数L或C,使电路的固有频率与试验电源输出信号的频率一致,则试验系统将会出现谐振现象;

(6)当电路参数固定、调节不便或范围受限时,通过改变试验电源输出信号的频率,使之与串联电路的固有频率一致,也可以产生谐振调节。根据调节手段的不同,串联谐振试验装置可分为调频式和调感式2种。调频式串联谐振试验装置(30～300Hz)主要用于电力电缆、GIS(包括HGIS)及SF6电流互感器等设备的耐压试验;调感式串联谐振试验装置(50Hz)主要用于变压器、电机等设备的耐压试验。谐振耐压试验需要大型的设备、复杂的人员组织。在高电压条件下工作,如果由于疏忽,人员与带高电压设备的距离小于安全距离时,极有可能发生人身伤亡事故;由于错接试验回路或错加更高的试验电压,很可能造成试验仪器或被试电气设备的损坏。为了有效防止意外事故的发生,应在思想高度重视的基础上,加强安全技术措施。

 

2试验准备阶段的安全技术措施2.1加强人员的技术培训和安全意识培养有一批技术精湛的试验人员是保证试验安全进行的重要保障。由于谐振耐压试验开展的时间比较短,良好的培训是非常关键的。在熟悉谐振耐压试验的原理、被试品结构、整个试验过程和各种情况下可能发生的现象后,试验人员才能根据所把握的客观的科学规律,结合每一次试验现场的具体情况,分析试验现象和数据,及时对试验结果、被试品状态及整个试验过程做出正确、有效的判定。

2.2认真制订试验方案串联谐振试验是一项复杂的试验,在试验之前必须制订好严格的试验方案。

(1)要组织好人员,明确不同人员的职责。现场试验负责人、实际操作负责人、操作监护人及现场安全负责人等要各负其责;同时,要事先通知设备厂家、现场安装人员、监理及业主代表等人员,以监督和确认试验过程及结果。

(2)要根据试验对象要求选择试验仪器。不同电气设备耐压所需配置的试验设备不完全一样。因交流耐压试验需要设备较多,所以一定要准备齐全,不能到试验现场才发现试验仪器不配套或短缺。