中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆预防试验测试仪

参考型号：ZSBP-88KVA/44KV变频串联谐振耐压试验装置

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

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? 

ZSBP-88KVA/44KV变频串联谐振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-88KVA/44KV变频串联谐振耐压试验装置适用范围

1．10kV/400mm²电缆2km，电容量≤0.755μF，试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。

2．满足10kV变电站变压器、配电设备所有交流耐压试验

3. 满足10kV级的发电机和交流电动机的交流耐压试验

一、ZSBP-88KVA/44KV变频串联谐振耐压试验装置系统主要性能及参数

1、电源电压：380V/220V±10%、50Hz

  2、额定容量：88KVA

  3、输出电压：44KV/22KV

  4、输出电流：2A/4A

  5、输出电压波形:正弦波

6、输出电压波形畸变率: ≤0.5%

7、允许连续工作时间：额定输出电流下持续运行

  8、输出频率范围:30～300Hz

    9、品质因数:≥30

10、系统噪声:≤60db

11、系统测量精度:1.0级

12、频率分辨率:0.01Hz

13、频率不稳定度:≤0.05% 

14、环境温度：-25℃～ +55℃ 

相对湿度:≤90%

海拔高度:≤2000m

15、具备手动试验/自动调谐/自动试验模式。

16、具备大屏幕显示,可指示:输出电压(有效值)及输出频率等。

17、具备试验电压、时间、试验频率范围等试验参数设置功能。

18  具备过电压、过电流、过热保护功能。

19、具备闪络保护功能,在试品发生闪络时谐振回路失谐,电源立即停止输出,屏幕提示“试验失败”及相关信息。

20、具备各种数据打印功能。

二、设备制造遵循的国家标准和行业标准

GB7328-87<< 变压器和电抗器的声级测量>>

GB1094<<电力变压器>>

GB/T16927.1-2-1997<<高电压试验技术>>

ZBK41006-89<<试验变压器>>

GB4208<<外壳防护等级>>

GB2900<<电工名词术语>>

GB5273<<变压器、高压电器和套管的端子>>

GB191<<包装储运标志>>

GB10327<<电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘自空气间隙>>

GB10229-88<<电抗器>>

IEC358(1990)<<耦合电容器和电容分压器>>

IEC1000<<电磁兼容性>>

GB4793-1984<<电子测量仪器安全要求>>

三、系统配置及具体参数

1、变频控制电源10KW 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:  10KW

c) 工作电源:      交流220V、50Hz

d) 输出电压:      0～250V可调

e) 输出电压不稳定度≤0.05%

f) 最大输出电流:  40A

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：16Kg  

2、 励磁变压器8KVA 1台

a) 额定容量:    8KVA

b) 输入电压:    250V

c) 输出电压：   2 KV；

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：55Kg ;

3、高压电抗器 44/22 2台

a) 额定容量：44KVA

b) 额定电压：22KV

c) 额定电流：2A

e)品质因素：Q≥30 

f) 结构：干式；

  g)重量：48Kg/台

h) 连续运行时间：≥ 1小时

4、 电容分压器(自带补偿功能)60/0.003  1台

a) 额定电压：60KV

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：10Kg

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30-300H_Z内分压比不变。

四、供货清单一览表            

五、出厂检验

本装置出厂前，对各组成单元设备及成套装置分别按下列试验项目进行出厂前试验，试验结果完全符合协议及以下标准要求后方可出厂。

1、变频电源

1）绝缘电阻测试

2）耐压试验：2000V，1分钟

3）负载试验：在满负荷下，各器件的温升不大于45K 。

2、励磁变压器

1）直流电阻测量

  2）变比测量

  3）空载电流及空载损耗

  4）短路阻抗和负载损耗

  5）绝缘电阻测试

  6）温升试验：额定容量下运行60min,温升不大于65K

 3、电抗器试验

1）直流电阻测量

2）电感量测量

3）交流耐压试验

温升试验：额定容量下运行60min,温升不大于65K

      4、成套装置试验

（1）耐压试验：1.1额定电压下，耐压1min；

（2）短路试验：电压为0.5U，0.8U，1.0U的条件下，将高压输出突发短路3次，保护装置可靠动作，各单元完好。

（3）噪音小于60dB；

ZSBP-88KVA/44KV变频串联谐振耐压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。

    ②限制谐波源注入电网的谐波电流在谐波源处装设交流滤波器是防止谐波源向系统注入谐波电流的有效而通用的措施。

    交流滤波器分为调谐滤波器分为单调滤波器和双调滤波器和高通滤波器,对产生较低次数如、、次谐波含量较大的大容量的谐波源,可对每次谐波各装一个单调滤波器,将谐波分别滤除对次数较高的各次谐波如次及以上各次,可通过安装一个高通滤波器将其谐波部滤除。将有源电力滤波器装设在谐波源处,用于抑制谐波源产生的绝大部分的谐波电流注入系统。

    ③采取有效措施使系统的参数处于谐振范围之外改变参数,避开谐振区域控制投入电压互感器的台数。改变投入补偿电容器的组数,在保证系统功率因数要求的前提下,通过改变系统的容性参数,以避开谐振区域。中性点不接地系统经消弧线圈接地。少油断路器断口均压电容与母线电压互感器发生串联谐振时,在断路器遮断容量允许的条件下,取消断路器断口均压电容器。投入空载线路,改变系统的感性或容性参数。

    ④从倒闸操作程序上防止谐振的发生在母线充电倒闸操作过程中,若电源断路器由冷备用转为热备用时,发生电压互感器铁磁饱和引起的母线谐波谐振,则应立即将断路器转入运行,通过接入空载变压器或空载线路改变电感、电容参数,来避开谐振区域以消除谐振,或先断开母

    电压互感器刀闸,再将电源断路器由冷备用转为热备用,等母线充电后再将电压互感器投入在母线停电倒闸操作过程中,若电源断路器由运行转为热备用时母线产生谐振,则应立即将其返回运行状态,将母线电压互感器刀闸断开后,再操作电源断路器使母线停电。

    ⑤增加回路损耗

    在电压互感器的高压绕组中性点串接阻尼电阻。或非线性电阻消谐器如型消谐器后接地,通过电阻的阻尼作用抑制流过绕组的谐波电流,避免铁芯饱和产生的谐波引起谐振。在电压互感器的二次侧零序电压线圈开口三角形绕组中接入低值消谐电阻一。,或采用分频继电器,当发生谐振时自动将非线性电阻接入电压互感器开口三角形回路中。

 

    采用零序电压互感器。将三台电压互感器一次侧接成星形,中性点通过一台零序电压互感器接地,主电压互感器二次辅助线圈接成闭口三角形以防止谐振。

    国内外研究现状

    数十年来,国内外的专家学者对铁磁谐振进行了大量的研究,包括理论分析、各种试验以及利用计算机进行数值仿真计算等,从各个小同角度解释了铁磁谐振的现象及其变化规律,并提出了一系列抑制铁磁谐振的措施,研制了相应的装置,在系统运行中取得了一定的效果。关于铁磁谐振的理论分析和计算主要表现在以下几个方面:

    ①在早期的理论分析中,分析铁磁谐振常用的方法有图解法、相平而法、多在对铁磁谐振发生机理进行定性的分析,这些方法简捷、直观,是对模拟实验方法的一个很好的补充。但是,它们的研究对象仅限于单相串联的非线性谐振电路。

    ②年代后,开始使用各种非线性系统的分析法对谐振电路一一非线性二阶电路进行分析。例如,幅频法、描述函数法、平均法、谐波平衡法等。这些方法都属于一种近似的解析法,只能对稳态情况进行分析。随着计算方法和计算技术的发展,人们将数字仿真引入到铁磁谐振的研究中来。对其暂态特性进行了研究。

    ③年代后期以来,国外学者又把铁磁谐振与非线性动态系统和混沌分析结合起来,将分叉理论、奇异和非奇异吸引子的概念引入铁磁谐振的研究领域,利用功率谱密度和庞加莱映射的方法和数字仿真技术对其进行动态分析。将铁磁谐振电路的响应分为三类周期响应、拟周期响应和混沌响应。并证实在一定的初始条件下,电力系统也会出现混沌现象。

    ④用数字仿真方法对铁磁谐振进行稳态和暂态计算。随着计算机和计算技术的发展,近年来出现了用数字仿真分析铁磁谐振的方法,利用计算机进行数字仿真,我们可以方便的改变系统中的各种参数,使得分析更加全面。

  

    并联电容器谐振特性分析

    并联电容器是目前国内采用最普遍的无功补偿设施,它是为了减少线路上因大量无功传输而引起的电能损失,解决地区无功电源容量不足,提高功率因数,保证电力系统安全经济运行的重要措施。但是,随着电力系统的发展和电力电子技术的广泛应用,用电负荷的结构发生了重大的变化,大量的非线性负荷特别是电弧炉、电气化铁路、晶闸管调压及变频调整装置的运行,由于其非线性、冲击性以及不平衡性的用电特性,向电力系统注入大量谐波电流,电网的电压波形发生畸变,严重地影响了电能质量。

    当一个谐波源在谐波频率下,激励一个感抗与容抗大小近似相等的电路,则该电路就会发生谐波谐振。电容器的谐波容抗和系统谐波感抗的配合,将造成注入谐波的并联谐振或串联谐振及谐波的成倍放大,使并联电容补偿装置中的电容器和串联电抗器产生谐波过电流、过电压和过负荷,致使电容器异常发热,并使电容器的局部放电性能下降,加速绝缘介质的老化,经过一段时间的积累,促使电容器和串联电抗器的损坏。同时使系统谐波水平升高,影响电网的安全经济运行。故需要弄清并联电容器谐波谐振的原理,找到切实解决这一问题的方法。