中试控股技术研究院鲁工为您讲解：10KV电缆试验标准与耐压试验装置

ZSBP-270kVA/108kV变频串联谐振试验装置

35kV/300mm2电缆2km的交流耐压试验，电容量≤0.389uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。
10kV/400mm2电缆5km的交流耐压试验，电容量≤2.1uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。
35kV开关柜、互感器、母线母盘的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压95kV，试验时间1min。

参考标准：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

变频串联谐振试验装置：ZSBP系列变频串联谐振耐压试验装置，中试控股采用调节电源频率的方式，使得电抗器与被试电容器实现谐振，从而在被试品上获得高电压大电流，因其所需电源功率小、设备重量轻体积小在国内外得到了广泛应用，是当前高电压试验的新方法和潮流。

交流耐压试验是电力设备绝缘强度有效和直接的方法，是电力预防性试验的一项重要内容。 此外，由于交流耐压试验电压一般比运行电压高，因此通过试验后，设备有较大的安全裕度，因此交流耐压试验是电力设备安全运行的一种重要手段。一般变频串联谐振试验装置来进行交流耐压试验。  
试验电压的确定交流耐压试验中，关键的问题就是正确选择试验电压的数值，一方面要求能保证绝缘水平，另一方面要考虑因试验电压过高而引起的绝缘劣化。

220KV串联谐振交流耐压装置可以做什么? 
变频串联谐振成套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220KV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。

装置主要技术参数及功能：
1. 额定容量：270kVA；
2. 输入电源：单相220或三相380V电压，频率为50Hz；
3. 额定电压：27kV；54kV；108kV
4. 额定电流：10A；5A；2.5A
5. 工作频率：30-300Hz；
6. 装置输出波形：正弦波
7. 波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；
8. 工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟；
9. 温 升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K；
10. 品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)；
11. 保护功能： 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)；
12. 测量精度：系统有效值1.5级；
串联谐振工作环境：
1. 环境温度：－100C –50 0C;
2. 相对湿度：≤90%RH;
3. 海拔高度: ≤1000米；
简易读懂：变频串联谐振耐压试验装置可以做什么?
变频串联谐振成套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，对被测试品做承受过电压预防交流试验和交接交流试验。
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

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。

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。

串联谐振试验装置是针对电力电缆等高电压、大电流容性试品的交流耐压试验而设计的。本谐振试验装置采用调整频率和调节铁心气隙的方式来调谐，可方便、准确的找到谐振点，同时还可以真对不同的试品以及不同地方的规程要求，使得谐振频率固定在要求的范围内。系统的品质因数可以达到20~80，使得系统轻巧简便；本谐振试验装置采用了多种保护措施，使得试验方便可靠；而谐振固有的滤波效应使得系统输出的波形完全满足试验规程的要求。

变频串联谐振成套装置采用多级叠加的方式，多台电抗器可并、可串，也可以单独使用，配置适当的谐振电容器，还可以对非电容性的试品进行交流耐压试验。谐振频率可以在30`300HZ范围内根据试验要求任意设定，真正做到了一机多用。

工作原理

1调频式串联谐振试验装置的工作原理接线如图所示，交流220V工频电源，经变频控制单元输出30~200HZ频率可调的电压，送入励磁变压器，升压至0~1000V，经谐振电抗器L和被试品CX，构成高压主谐电路，电容分压器是纯电容式的，用来测量试验电压。先由变频控制单元经励磁变压器向主谐振电路送入一个较低的电压Ue，调节变频控制单元的输出频率，当频率满足条件ΩL=1/ΩC，即

2电路即达到谐振状态。此时能在较小的励磁电压Ue下，使被试品CX上产生几十倍于Ue的电压UCX。变频试验系统以串联谐振电路原理工作。谐振点是由把频率变换器的频率调整到串联谐振电路的固有频率而达到的。回路谐振后，输出的电压波形为纯正弦波，系统的频率取决于回路的L-C参数。其中电抗器的电抗值是可调的，系统的频率取决于负载电容的大小，如上式。可以根据CX的大小，适当调整电抗器的电感L值，使得谐振频率固定在一个要求的范围内，从而满足必须在工频条件下进行交流耐压试验的试品的实验。

串联谐振试验电缆试验及注意事项：随着交联乙烯电缆的广泛应用，长度和容量不断增加，由于这种电缆的试验容量较大，运用传统的试验设备无法满足交接试验和预防性试验容量的要求。串谐成套试验装置则可以用较小的试验容量很好地满足电缆的交接试验与预防性试验的试验要求。

串联谐振测试GIS试验原理:GIS是把断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器等组合在一起并以SF6气体绝缘的电力设备，GIS一般由2-18个间隔组成，试验中每一间隔相当于一个电容器，对GIS进行耐压试验相当于对这个电容进行耐压试验。

串联谐振测试变压器感应耐压试验原理及注意事项：变压器感应耐压试验是同时检验变压器的主绝缘和纵绝缘的基本试验。试验电压一般为额定电压的两倍，为避免铁心饱和，试验频率应为额定频率的两倍以上，一般规定试验频率在100-400Hz之间，经验表明试验频率在150-200Hz较为合适。

串联谐振测发电机工频耐压试验及注意事项：根据国家和地方电力部门的规定发电机在制造、安装、检修、运行以及预防性试验中都应进行交流耐压试验，试验电压的波形、频率和工作电压的波形、频率一致。试验电压一般为0.75(2Un+3000)或1.5Un，频率为工频。试验时一般配上合适的补偿电容器就能满足发电机的交流耐压要求。

串联谐振试验系统

串联谐振，是由变频电源、励磁变压器、电抗器和电容分压器组成。被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式；分压器并联在被试品上，用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号；调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路，提供串联谐振的激励功率。

串联谐振试验系统工作原理：已知在回路频率f=1/2π√LC时，回路产生谐振，此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。Q为系统品质因素，即电压谐振倍数，一般为几十到一百以上。先通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振，再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。由于回路的谐振，变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的试验电压；