中试控股技术研究院鲁工为您讲解：10kv电压互感器耐压试验装置

ZSBP-54KVA/54KV变频串联谐振成套试验装置

10kV/300mm2的电缆，长度1km，电容量≤0.378uF试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。
35kV/300mm2的电缆，长度0.5km，电容量≤0.01uF试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。

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：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。

中试控股系统主要性能及参数
1、电源电压：   220V±10%、50Hz；
  2、额定容量：  54KVA；
  3、输出电压：    54KV， 
  4、输出电流：   1A，2A，
  5、输出电压波形:  正弦波；
6、输出电压波形畸变率: ≤0.5% ；
7、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、具备手动试验/自动调谐/自动试验模式。
16、具备大屏幕显示,可指示:输出电压(有效值)及输出频率等。
17、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。

统配置及具体参数
1、变频控制电源6KW                1台
a) 变频控制电源采用高压耐压试验专用变频电源,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:  6KW
c) 工作电源:      交流220V、50Hz 。
d) 输出电压:      0～250V可调。
e) 输出电压不稳定度≤0.05%
f) 最大输出电流:  24A
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) 变频电源采用高性能专用微机控制电压、频率调节
l) 变频电源配备专用引线和插头与其他设备进行连接。
m) 保   护 ：具有过压、过流、过热、放电保护功能。
n) 具备手动试验/自动调谐/自动试验三种模式,并可任意切换。 
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： 16Kg   
2、 中试控股励磁变压器6KVA            1台
a) 额定容量:    6KVA
b) 输入电压:    250V
c) 输出电压：   1.75KV；3.5KV；
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) 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。
  h) 重   量：    40Kg ;
3、高压电抗器 DK-27/27      2台
a) 额定容量：   27KVA
b) 额定电压：   27KV
c) 额定电流：1A
e) 品质因素：  Q≥30 
f) 结    构： 干式；
    g)  重    量： 35Kg/台
h) 连续运行时间：≥ 1小时
4、 电容分压器   60/0.003              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：    10Kg
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。

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。

一般应考虑以下几个因素： 
1、在被试品上可能产生过电压的数值、持续时间及其次数。如被试品遭受较高过电压的可能性极小，则可不必采用过高的试验电压；如被试品（如直接与架空线连接的发电机）可能遭受到较高的过电压时，则应适当提高试验电压的数值。 
2、电气设备设计时采用的绝缘水平。
3、设备绝缘的状况。设备在运行中由于各种条件的影响，使绝缘逐步劣化，绝缘性能下降，故在确定试验电压时，应考虑到绝缘损伤的程度和运行年限。例如，运行中设备的试验电压应为出厂时的75%~90%。

用气体绝缘开关设备GIS(Gas IusulatedSwitchgear)在工厂整体组装完成以后或分单元进行调整试验,试验合格后以分单元运输的方式运往现场安装。运输过程中的振动、撞击等可能导致GIS元件或组装件内坚固件松动或移位;安装过程中,在联结、密封等工艺处理方面可能失误,导致电极表面刮伤或安装错位引起电极表面缺陷;安装现场可能从空气中进入悬浮尘埃、导电微粒杂质等,这些在安装现场通过常规试验将难以检查出来,对GIS的安全运行将是极大的威胁。由于试验设备和条件所限,早期的GIS产品多数未进行严格的现场耐压试验。

事故统计表明没有进行现场耐压试验的GIS大都发生了事故。因此,GIS必须进行现场耐压试验。GIS的现场耐压主要包括交流电压、振荡操作冲击电压和振荡雷电冲击电压等3种试验方法。其中交流耐压试验是GIS现场耐压试验最常见的方法,它能够有效地检查异常的电场结构(如电极损坏)。目前,由于试验设备和条件所限,现场一般只做交流耐压试验。IEC517和GB7674认定对SF6气体绝缘试验电压频率在10~300 Hz范围内与工频电压试验基本等效。国内外大多采用调频式串联谐振耐压试验装置进行GIS现场交流耐压试验。

23在发电机(电动机)交流耐压试验中的应用

发电机定子绕组对地或相间电容量大,如300 MW水轮发电机定子绕组对地电容量高达1?7~2?5μF,工频耐压时电容电流达到25~35 A,试验设备容量数千kVA,采用常规试验设备时,设备笨重。更为严重的是用常规大容量试验设备时,发电机定子绕组绝缘被击穿时的故障点短路电流大,会烧损铁芯,将造成很大的经济损失。

根据国家标准GB/T16927?2-1997《高电压试验技术》第一部分6?2?1?1电压波形的规定“试验电压一般应是频率为45~65 Hz的交流电压,通常称为工频试验电压。”为了满足发电机交流耐压试验电压频率为工频的要求,发电机串联谐振装置通常是调感式的,通过调节铁芯气隙改变电感从而达到工频谐振的目的。

3.结论

因串联谐振试验装置的体积、重量和所需要的电源容量远低于采用传统的试验变压器,大大减轻了现场试验的工作量;同时谐振装置具有组合方式灵活,对试品的破坏小等优点。因此,串联谐振试验装置将在电力设备交流耐压试验工作中获得越来越广泛的应用。

在实际操作之前，我们先要做一些准备工作，比如，我们需要对[串联谐振装置做一些理论上的了解。这样有助于我们组装和使用设备，我们需要了解的是线该如何连接，设备该如何组装，以及这样做的原因是什么等等。接下来，我们先来了解一下变频串联谐振耐压装置原理.

   首先，从变频串联谐振耐压装置的组装开始说起，我们都知道串联谐振是由四个基本仪器组成的：变频电源、励磁变压器、电抗器和分压器（部分带有补偿电容器）。那么为什么会有一个额外的补偿电容器呢？如何连接补偿电容器？

   我们以一个实验为例，试验样品为长度约为15米、单芯截面为70毫米、长度为8.7/10千伏的电缆。

   我们知道电缆的长度，单芯的横截面积和电压水平。然后通过电缆容量计算器得到0.0033uf的电缆容量值。我们还可以得到共振频率和电流值。通过对国家标准的检查，可以确定试验的耐受电压为17.5kV。知道这些有什么用呢？首先，我们需要知道什么是串联共振。

串联谐振频率只能在30～300之间直接工作，且不超过300是有效的。

许多电力用户直接用0.0033uf作为电容值计算频率值可能是错误的。分压器上的铭牌表示2500pf的电容值。所以我们需要增加2500pf。这还不够。我们需要知道电容值和电感值。

这里，电抗器铭牌的电感为60h，电流为1.25A，这样就可以计算出频率和电流值。对于测试电缆，可以完成一个电抗器。

开始接线，仪表与电缆接线

将变频电源接至380V电源，电源输出线接至励磁变压器，并按励磁变压器屏图连接励磁变压器并切换卡子。接地可变电压输出线用于连接电抗器。电抗器与分隔器相连。有两条除法器数据线。这里，只有一条线路（另一条备用线路）用于连接变频电源。然后分别对变频电源的接地端子、励磁变压器和分压器进行接地。许多电工会忘记励磁变压器的X端也需要接地。这是对在现场接受培训的电工的特别提醒。

   补偿电容器能否用于现场试验。如何连接补偿电容器来计算频率需要增加补偿电容值，否则不能。当增加补偿电容器时，补偿电容器直接并联到分压器上，接地端子可以接地。补偿电容器作为主变压器时需要连接，因为主变压器电容器的值很小，所以我们将补偿电容器作为主变压器时连接。

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仪表组装连接

电抗器和分压器之间的电线直接连接到待测试电缆的相位。电缆的其他两相和屏蔽线接地，电缆的另一端用树木隔开。注：在连接电缆前，应对电缆进行绝缘试验，以确认各相与地、相与相之间的绝缘完好。接线完成后，接通电源，设置变频电源。主要修改有两个地方，一个是试验电压，另一个是耐受电压时间。设置完成后，第一个测试为自动测试，第二个测试为手动测试。

手动测试：您可以手动调整频率找到共振点，手动将其升高到所需电压，单击开始时间，完成时间，单击降压停止。

自动测试：直接进入自动测试界面，点击自动测试，试验将动找谐振点，升压，计时及降压。

有两种操作模式（手动和自动）

在操作的过程中难免会出现各种各样的问题，在操作之前一定要详细的看下设备使用手册，并咨询专业人员。