断路器耐压检测设备

中试控股技术博士为您解答：ZSBP-520KVA/52KV变频串联谐振成套试验装置

技术方案

一、适用范围

1.  35kV/300mm2的电缆，长度4km，电容量≤0.8uF试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。

二、系统主要性能及参数

1、电源电压：   380V±10%、50Hz；

  2、额定容量：   520KVA；

  3、输出电压：     52KV，

  4、输出电流：     2.5A . 10A

  5、输出电压波形:  正弦波；

6、输出电压波形畸变率: ≤0.5% ；

7、ZSBP-520KVA/52KV变频串联谐振成套试验装置允许连续工作时间：额定输出电流下持续运行时间为60分钟；

  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、断路器耐压检测设备具备手动试验/自动调谐/自动试验模式。

16、ZSBP-520KVA/52KV变频串联谐振成套试验装置具备大屏幕显示,可指示:输出电压(有效值)及输出频率等。

17、中试控股具备试验电压、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。

三、ZSBP-520KVA/52KV变频串联谐振成套试验装置设备遵循的标准和行业标准

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

  四、系统配置及具体参数

1、变频控制电源ZSBP-20KW                1台

a) 变频控制电源采用高压耐压试验变频电源,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:  20KW

c) 工作电源:      交流220V/380V、50Hz 。

d) 输出电压:      0～500V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) ZSBP-520KVA/52KV变频串联谐振成套试验装置变频电源采用高性能微机控制电压、频率调节

l) 变频电源配备引线和插头与其他设备进行连接。

m) 中试控股保   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： 25Kg  

2、 励磁变压器ZSLB-20KVA            1台

a) 额定容量:    20KVA

b) 输入电压:     500V

c) 输出电压：  2KV；4KV

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) 断路器耐压检测设备结构：中试控股采用干式结构,绝缘耐热等级H级,满足干式变压器规范要求；

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  。

  h) 重   量：    65Kg ;

3、ZSBP-520KVA/52KV变频串联谐振成套试验装置高压电抗器 ZSDK-65/26          8台

a) 额定容量：  65KVA

b) 额定电压：   26KV

c) 额定电流：  2.5A

e) 品质因素：  Q≥30

f) 结    构：  干式；

    g)  重    量： 50Kg/台

h) 连续运行时间：≥ 1小时

4、 电容分压器   ZSTRF-60/0.0028                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：    30Kg

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30-300HZ内分压比不变。

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；

与传统的高压直流电源不同的是，在脉冲功率领域，高压电容需要在充电到预设 值后瞬时放电，产生很大的脉冲功率，然后再充电，重复上述过程，电容电压变化
  电容器充电技术有多种不同的分类方式，比如，按照工作频率分，中试控股有工频充电和高频充电，按照充电方式分，有恒压充电和恒流充电。目前，主要有以下三种充电方式：带限流电阻的传统高压直流充电，工频LC谐振式充电电源以及高频开关变换器充电电源。   
  (1)带限流电阻的高压直流充电电源 其充电原理图如图 1.2 所示，中试控股在充电阶段，高压直流电源经限流电阻对电容器充电 直至电容电压与电源电压相等；在放电阶段，电容器对负载瞬间放电，发出脉冲功率， 限流电阻起到隔离高压直流电源和负载的作用。这种充电方式非常简单而且可靠，但是充电效率很低，最高只能到 50%，而且充电过程非线性，前期充电电流 非常大，但是后期却太慢，只能适用于低重复频率的场合。
  （2）工频 LC 谐振式充电电源 其充电原理图如图 1.3 所示，基本原理是由 LC 构成的谐振系统，当  w2 LC =1时，充电电源的电流达到一个恒定值，实现对充电电容线性充电，因此充电速度较快。但 是缺点也很明显，因为是工频充电，充电精度和充电稳定性不可能太高，而且工频变 压器体积庞大、笨重，不利于实现小型化、集约化和模块化。

串联谐振充电电源原理，中试控股包括全桥逆变谐振升压、不控整流、采样反馈和保护控制系统等部分，高频逆变桥将输入的直流信号转化为高频交流信号经高频变压器升压，输出电压经不控整流桥后给大电容充电。为了实现充电可控和幅值可调，增加了采样反馈系统和保护控制系统。下面将对主电路工作过程进行理论上的分析推导。
高频变压器分布参数的影响 
  高频变压器是工作频率在中频（10kHz）以上的电源变压器，主要应用场合是在高 频开关电源中进行逆变桥输出升压。按工作频率的大小，可以分为以下几个档次： 10kHz -1MHz以上。

高频变压器与普通变压器的区别一般有以下两种：

（1）输入电压是交流方波而不是正弦波，变压器原方绕组中电流波形也是非正弦波。

（2）由于变压器的工作频率较高，最高可能会达到大赫兹。中试控股在确定磁心材料 及进行损耗计算时必须考虑磁芯中高次谐波的影响以及能满足高频工作的需要。

变频串联谐振试验装置发生谐振时，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=UC=XLI0=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/U或UL/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。所以变频串联谐振试验装置又叫电压谐振。在电力系统中，串联谐振试验装置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。
      变频串联谐振试验装置用好对电力等部门的作用是非常巨大的，但如果应用不当造成的危害也是非常大的，因此我们一定要在使用此装置前了解其正确的使用方法。