中试控股技术研究院鲁工为您讲解：10KV高压电缆耐压试验电压装置

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。

一.串联谐振电路:当外来频率加于一串联谐振电路时,它有以下特性:

1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有起码值,它这个特性在实践使用中叫做陷波器.

2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈理性,相当于一个电感线圈.

3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈容性,相当于一个电容.

串联谐振电路和并联谐振电路的特性

二.并联谐振电路:当外来频率加于一并联谐振电路时,它有以下特性:

1.当外加频率等于其谐振频率时其电路阻抗呈纯电阻性,且有最大值,它这个特性在实践使用中叫做选频电路.

2.当外加频率高于其谐振频率时,电路阻抗呈容性,相当于一个电容.

3.当外加频率低于其谐振频率时,这时电路呈理性,相当于一个电感线圈.所以当串联或并联谐振电路不是调理在信号频率点时,信号经过它将会发生相移.(即相位失真)

关于串联谐振耐压测试设备的相关问题

1、我们的变频电源采用的是什么原理？

开关型SPWM调制逆变。

2、我们变频电源的电源容量是多少？

10kv10km电缆标配8kW,根据不同规格可在4至100kW间选择。

3、我们整套设备的最大输出容量是多少？

10kv10km电缆装置最大输出容可达150kVA;根据不同规格可以做到1000kVA以上。

4、我们最高输出电压可以达到多少伏？

最高输出电压不是由变频电源决定的，而是由外接电抗和电容分压器决定的，根据测试需要决定最高电压，一般达到电缆工作电压1.7倍即可。

5、我们输出高压电流可以达到多少安？

思源的便携式变频耐压试验装置输出高压电流最高可达20A;便携式1kV-35kV电缆耐压试验装置输出高压电流最高可达12.66A。

也是根据被测对象选择最大电流，没有技术难度。10kv10km电缆有4A就够了。

6、我们的输出频率范围是多少？

我们的变频范围大大扩展，可以达到1-600hz，显著扩展了被试范围。频率可以低到1Hz，这样在使用相同电抗的前提下，就可以测试更大的电容负载即更长的电缆;频率可以高到600Hz，在使用相同的电抗下可以测试更小的电容负载即更短的电缆。

7、我们的频率调节分辨率是多少？

变频耐压试验装置的频率调节分辨率为0.01Hz;没有技术难点。

8、我们的输出系统具有哪些保护功能？

具有过压、过流、放电以及断电等全自动保护;还有接地保护。

9、我们的波形畸变率是多少？

市面同类型设备输出电压波形畸变率≤1%。

10、我们的品质因数是多少？

50以上，而且由于取消了升压变压器没有了励磁消耗，品质因数更高。

工作原理

变频串联谐振装置采用ARM和FPGA高速数字信号处理器，实现整个试验过程的高水平控制，FPGA高速数字信号处理器程实时计算出输出波形，实时改变波形输出，实时测量高压电压值及变频器电源主回路参数，并返回测量参数,运行状态给ARM，实时采样保护信号，快速关闭电源输出及其波形发生器。

步骤/方法

面板操作说明

【1】变频电源的输出航插，连接到激励变压器输入端

【2】变频电源的输入航插

【3】变频电源电源输入总开关

【4】变频电源电源输入控制开关

【5】变频电源220V输出航插,连接到激励变压器的风扇输入端

【6】旋转鼠标“频率”（手动试验：调节频率；自动试验：设置阶段耐压时间）

【7】320x240液晶显示器

【8】旋转鼠标“电压”（手/自动试验：设置试验参数；手动试验：调节目标电压；自动试验：设置阶段目标电压）

【9】键盘，用来操作菜单

【10】打印机

【11】分压器的电压输入插孔

【12】变频电源接地端子

【13】高压指示灯/高压制动

【14】USB接口，此功能只在厂内生产仪器调试时使用；不具备其他功能。

注意： 当220V电源接入变频电源插座且面板上空开合上时，变频电源220V 输出航插上已经带有220V电压，此时严禁碰触此航插插针。应在合空开前接好所有试验连线。

串联谐振是一款电缆专用便携式变频谐振升压装置。该装置主要由变频控制器、励磁变压器、高压电抗器、高压分压器等组成，广泛应用于各种高压交联电缆、变压器、发电机、GIS开关、电动机的交流耐压试验，适用于电力、冶金、石油、化工等多个能源行业。

（1）BPXZ串联谐振用于10KV电缆的耐压装置，励磁变压器一般接低端；

（2）用于10KV和35KV电缆的耐压装置，10KV电缆耐压励磁变压器接低端，35KV电缆耐压励磁变压器接较高端；

（3）用于10KV、35KV和110KV电缆的耐压装置：10KV、35KV电缆耐压励磁变压器接低端，110KV电缆耐压励磁变压器接高端；

（1）BPXZ串联谐振用于电机的耐压装置，励磁变压器一般接低端；

（2）用于电机和电缆的耐压装置，电缆耐压励磁变压器接低端，电机耐压励磁变压器接高端；

（3）通常情况下，用于电机耐压的谐振装置兼容较低电压的电缆。

3. GIS、开关及变压器试验操作：

注意事项:

（1）BPXZ串联谐振用于开关、GIS、变压器的耐压装置，励磁变压器的输出电压一般较高；

（2）用于开关、GIS的耐压装置，励磁变压器接高端，变压器耐压励磁变压器接低端；

（3）通常情况下，改种型号的谐振装置兼容较较短长度的电缆，励磁变压器接低端；

（4）用于开关及较低电容量的试品交流耐压试验时，需要将所有电抗器串联在高压回路中，可以确保谐振；

（5）用于开关、GIS、变压器的耐压时，需要将电抗器串联连接，电抗器串联只数按照实际的试验电压确定。