中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆检查检测装置（电科院）

ZSBP-108KVA/108KV变频串联谐振耐压试验装置

全自动模式、半自动模式、手动模式

实时显示试验状态，用户可根据试验状态进行相应操作。

参考标准：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

变频串联谐振耐压试验装置：变频串联谐振耐压试验装置采用了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，是当前高电压试验的一种新的方法和潮流，在国内外已经得到广泛的应用。
采用了专用的SPWM数字式波形发生芯片，频率分辨率16位，在20~300Hz时频率细度可达0.1Hz；采用了正交非同步固定式载波调制方式，确保在整个频率区间内输出波形良好；功率部分采用了先进的IPM模块，在小重量下确保仪器稳定和安全。

变频串联谐振耐压试验装置组成部分：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。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

参数
变频串联谐振耐压试验装置采用了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，是当前高电压试验的一种新的方法和潮流，在国内外已经得到广泛的应用。
采用了专用的SPWM数字式波形发生芯片，频率分辨率16位，在20~300Hz时频率细度可达0.1Hz；采用了正交非同步固定式载波调制方式，确保在整个频率区间内输出波形良好；功率部分采用了先进的IPM模块，在小重量下确保仪器稳定和安全。
1、输入:电压220V或者380V ±10%
2、频率：45/65Hz
3、输出电压：0-250V
4、输出波形：正弦波
5、频率调节范围：30-300Hz
6、频率分辨率：0.01Hz
7、频率稳定度：0.1%
8、频率步进值：5Hz,1Hz，0.1Hz，0.01Hz
9、电压分辨率：0.1kV
10、电压测量精度：1.5%
11、电压步进值： 1%，0.5%，0.1%，0.01%
12、运行连续工作时间：60分钟
目前在国际和国内已有越来越多的XLPE交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原来的充油油纸绝缘的电力电缆。但在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因，仍沿袭使用直流耐压的试验方法。

近年来国际、国内的很多研究机构的研究成果表明直流试验对XLPE 交联聚乙烯电缆有不同程度的损害。有的研究机构观点认为XLPE 结构具有承储积累单极性残余电荷的能力，当在直流试验后，如不能有效的释放直流残余电荷，投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。

我公司系列串联谐振装置主要用于10kV、35kV、66kV、110kV、220kV的交联橡塑电力电缆，66kV、110kV、220kV的组合电器（GIS）的变频交流耐压试验，水力和火力发电机或电力变压器等的工频交流耐压试验。其基本原理是采用可调节（30-300HZ）串联谐振试验设备与被试品电容谐振产生交流试验电压。

由于电缆的电容量较大，采用传统的工频试验变压器很笨重、庞大、大电流的工作电源现场不易取得，因此一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。其输入电源的容量显著降低，重量减轻，便于使用和运输。初期都采用调感式串联谐振设备（50HZ），但存在自动化程度差、噪音大等缺点。

因此现在大多采用变频谐振，可以得到更高的品质因数（Q值），并具有自动调谐、多重保护、以及降低噪音、灵活的组合方式、单件重量轻等优点。

串联谐振在电力系统应用中的优点：
1、所需电源容量大大降低。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品的电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需要的电源功率只有试验容量的1/Q。
2、设备的重量和体积大大的减少。串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和大功率试验变压器，而且，谐振激磁电源只需要试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/5-1/30.
3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电容，能改善输出电压的波形畸变，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。
4、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流，击穿电流相差数百倍。所以串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

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。

为了防止电击，接地导体必须与地面相连。在与本产品输入或输出终端连接前，应确保本产品已正确接地。
注意所有终端的额定值：为了防止火灾或电击危险，请注意本产品的所有额定值和标记。在对本产品进行连接之前，请阅读本产品使用说明书，以便进一步了解有关额定值的信息。
在有可疑的故障时，请勿操作：如怀疑本产品有损坏，请本公司维修人员进行检查，切勿继续操作。
请勿在潮湿环境下操作
请勿在易爆环境中操作
保持产品表面清洁和干燥

串联谐振耐压试验装置原理图

下面给大家介绍以下串联谐振得各个组成部分

看了以上的图。大家有什么不了解得可以及时通过网站和汇卓电力相关人员取得联系，我们为您解决电力预防性试验出现得问题。

目前，串联谐振试验设备主要用于交流耐压试。

众所周知，交流耐压试验是高压电力设备试验中非常重要的一项试验。而进行交流耐压试验，选择合适的试验设备又是重中之重。目前交流耐压试验设备主要有两种：高压试验变压器和串联谐振试验设备。

2.1高压试验变压器

高压试验变压器一般分为两个系列：一个系列高压侧电流为1～2A，一个系列高压侧电流为0.1～0.2A，试验时根据电压、电流、频率、容量四点要求选择合适的试验变压器，计算方法参考如下：

Ps=Us2wCx

Is=UswCx

该方法缺点主要是试验电压较低。

为了解决试验电压较低的缺点，可以采用串级试验变压器来提高试验电压，但利用率下降，比如两台试验变压器串联，使用效率为66.7%，三台试验变压器串联其效率为50%，级数越多，效率越低，一般不会采用三级以上的试验变压器串联，况且不宜搬运。

总之，运用试验变压器进行交流耐压试验，缺点是试验电压较低，试验变压器容量有限，很难满足高电压等级电力设备的交流耐压试验要求，一般用于实验室。

利用串联谐振试验设备进行交流耐压试验，可以弥补试验变压器的一些缺陷，满足现场对大容量电力设备的交流耐压试验要求。

串联谐振试验设备可以通过调节电感、电容、频率，或者调解其中的两者来实现。以前串联谐振试验设备主要是调解电感，但目前已调解频率为多，此时除了考虑试验电压和容量外，还应该注意试验加压间。

加压时间标准：当试验电源频率小于或等于2倍额定频率时，试验加压时间为60s；当试验电源频率大于或等于2倍额定频率时，试验加压时间按如下计算

t=120×fn/f

式中：t——试验加压时间 fn——额定频率 f试验频率

切记：如果试验电源频率大于2倍额定频率时，试验加压时间不小于15s。

根据试品性质不同，串联谐振耐压设备也可分为不同类型，具体如下：

1）对于XLPE交联高压电缆、GIS的交流耐压，IEC标准规定可采用非工频耐压，频率范围可选择在20Hz～300Hz，国内也有相关的试验标准，一般频率范围为30Hz～300Hz之间。因此，对于这些设备的交流耐压试验，可采用变频串联谐振试验设备。变频串联谐振试验设备一般由以下几个主要部分组成：变频电源（用以产生试验所需的非工频电源），激励变压器，电抗器（分为固定式和可调式），电容分压器（用来测试试验电压）。根据调谐的方式，又可分为调频、调感以及调频调感型。

2）对于发电机定子的交流耐压，因发电机定子线棒的绝缘介质较为薄弱，进行交流耐压时如采用过高的频率，极易因高频造成的极化、发热损坏线棒的绝缘；如采用低频进行试验，则不能真实的反映定子的正常工作状态，得不到好的试验效果。故此，对于发电机定子的耐压试验，一般采用工频进行。国内相关标准对于工频的定义，一般为45Hz～55Hz。工频串联谐振耐压设备的调谐方式，理论上分为调感和调容两种。调感式通常采用调节电抗器铁心气隙的方式，可以连续平滑的调节感抗值，操作比较方便；调容式不仅需要笨重的电容，并且电容不能连续的调节，所以不太适合现场操作。因此，一般都采用调节电感的方式进行调谐，故又称为工频串联调感谐振。

验方案概况：

现场为新建110kV变电站工程，110kV部分采用SF6封闭式组合电器（以下简称GIS）设备。110kV进线2个间隔、出线3个间隔、分段2个间隔、母线3段为一体的GIS，电气接线选择两线三变扩大外桥接线方式，GIS属于SF6气体绝缘金属封闭开关设备。

试验方案的目的：

为了检查GIS总体安装后的绝缘性能是否完好，验证是否存在各种隐患(如内部如遗留杂物、安装工艺不良、运输过程中引起内部零件移位等原因，可能会改变原设计的电场分布而造成薄弱环节和隐患)，所导致内部故障或可能会在运行中造成重大事故。为保证该设备安全投入运行，故进行交流耐压试验。

试验方案参考依据：

1、GB 50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

2、GB 7674－1997 《72.5 kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备》

3、企业标准《电力设备交接和预 防性试验规程》第7.1.1条规定，试验电压值为出厂试验电压的80%，产品出厂试验电压断口及导体对地110kV为230kV，现场交接试验电压断口及导体对地110kV为184kV。

试验方案所需试验设备：

针对110kV GIS交流耐压，制定了变频串联谐振试验装置详细试验方案。具体试验设备及相关参数如下：

装置型号：324VA/270kV/45kV

① 变频控制电源（ 主机1台）

② 励磁变压器（12 1台）

③ 试验电抗器（54 6台）

④ 电容分压器（270 1台）

⑤ 高压引线、放电杆及附件 1套

⑥ 数字兆欧表 1台