中试控股技术研究院鲁工为您讲解：6kV电缆试验交流电压装置

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

ZSBP-108KVA/108KV变频串联谐振耐压试验装置
一、介绍
执行标准：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018《电力设备专用测试仪高压谐振试验装置》
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
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
电源：采用220V及380V两种
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
二、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
国内一些研究机构认为，交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中，由于空间电荷效应，绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流试验不发生击穿，也会引起绝缘的严重损伤。

其次，由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同。直流试验也不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压，并有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺的缺陷。因此，使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。

同时，各种大型变压器的交流耐压试验，火力及水力发电机的交流耐压试验也定期进行。这些设备的试验要求的试验设备容量大，，通常情况下采用谐振的方法进行试验，但必须是在工频条件下或等效工频条件下进行。

等效工频条件一般采用45—65HZ的频率范围，但是很多试验单位要求30-300HZ试验电源对这类设备进行交流耐压试验。

另外还有一种低频设备，0.1HZ的超低频设备耐压仪，他有一个弊端就是电压很难做到很高，在行业里推广使用一直没有得到用户的大面积认可。串联谐振装置的应用很快就得到市场的认可，他是真实模拟运行状态施加电压，能够很快的发现被试设备本身状态情况。

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

由此可知，串联电路的谐振频率是由电路自身参数 L、C 决定的，与外部条件无关，故又称电路的固有频率。当电源频率一定时，可以调节电路参数 L 或 C，使电路固有频率与电源频率一致而发生谐振，在电路参数一定时，可以改变电源频率使之与电路固有频率一致而发生谐振。

在讲解完仪器原理后，我们开始现场实操培训。

1、接线

首先我们为变频源主机接上380V电源接ABC三相，变频源输出接激励变压器的输入，变频源接地端接激励变压器的接地端，激励变压器根据其面板上的接线图，将激励变压器的连接方式接为6kV的输出（有1.5kV,3kV,6kV 3种接线方式），其X1与接地端短接，A4用专用的高压输出线接到电抗器的X端，使用6节电抗器以串联的方式连接（分2堆，一堆4节叠一起，一堆下面放置绝缘筒，上面放2节叠一起，以串联方式连接），将电抗器的高压A端输出接到电容式分压器的高压端（也就是上端），将分压器的低压端用专用信号线接地变频源主机的“分压器信号”端，将分压器接地端与激励变压器的接地连接，再将接地端良好接地；用专用铜线将110kV主变的高压侧短接，再接到电抗器的高压输出端（也就是A端，也可以接到分压器的高压端），将110kV变压器低压侧短接接地。这样我们的线就接好了。

2、仪器操作

紧接着，将仪器电源开关打开，仪器进入开机界面，首先进入“参数设置”界面，将“分压器变比”改为1500（此次分压器有2节，单节变比为1500，2节为3000，我们只用了1节），再将“试验电压”改为120kV（客户要求），“耐压时间”改为3min，其“过压保护”“过流保护”“闪络保护”等为仪器根据试验电压自动设置，这样参数就设置好了；然后，退出参数设置界面，进入“自动试验”界面，点击“开始试验”，仪器自动进行“调谐”，“升压”，“计时”，“降压”等操作，试验过程中如没有报“过流”“过压”“闪络”等保护，说明此次耐压试验合格，操作试验顺利无异常。

交流耐压试验是鉴定电气设备绝缘强度的最严格、最有效、最直接的试验方法，也是现行电气规程要求的试验方法。它是目前国内对判断电气设备能否投入运行具有指导性判断，也是保证设备绝缘水平，避免发生绝缘击穿事故的重要检测方法。随着我国电力系统的不断发展，越来越多的高电压、大容量的电气设备和交联聚乙烯电缆得到日益广泛的应用，在日常维护、状态检修工作中，交流耐压试验是必不可少的试验项目，由于传统的工频试验变压器笨重、运输不便，而且进行大容量的电气设备交流耐压试验时，需要大容量的试验电源，有时在现场无法进行试验，因此，需采用新的交流耐压试验装置来进行试验。

随着电力科技的发展，新的试验方法也开始逐渐采用，在符合我国国情中，串联谐振耐压试验就是其中的一种，它应用谐振电路的基本原理，根据不同的调节方式，可以分为调感式、调容式、变频式三种类型，通过对三种类型串联谐振装置的在实际应用比较中发现变频串联谐振装置更适合于现场实际需要，因此在现场设备交流试验中，我们应用最多的就是变频串联谐振装置，能满足各种交流耐压试验。

通过参考各种图文资料，我们可以了解串联谐振耐压试验的现场调节方式常用的有调感式和变频式。但无论哪种方式都是希望将高压回路调节至感抗等于容纳即o L=1/C，这样在中间变压器上只需施加较小的电压，试品上就产生很高电压QU（Q=L/R=1/o CR，品质因数）。