中试控股技术研究院鲁工为您讲解：发电站引出线路电缆交流耐压试验装置

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。

检验
1、变频电源
1）绝缘电阻测试
2）耐压试验：2000V，1分钟
3）负载试验：在满负荷下，各器件的温升不大于45K 。
2、励磁变压器
1）直流电阻测量
  2）变比测量
  3）空载电流及空载损耗
  4）短路阻抗和负载损耗
  5）绝缘电阻测试
  6）温升试验：额定容量下运行60min,温升不大于65K 
 3、电抗器试验
1）直流电阻测量
2）电感量测量
3）交流耐压试验
温升试验：额定容量下运行60min,温升不大于65K
      4、中试控股成套装置试验
（1） 耐压试验：1.1额定电压下，耐压1min；
（2） 短路试验：电压为0.5U，0.8U，1.0U的条件下，将高压输出突发短路3次，保护装置可靠动作，各单元完好。
（3）噪音小于60dB；
被试品是否被穿可按下述各种情况进行判断： 
       1、根据试验时接入的表计进行分析，一般情况下，若电流表突然上升，则表明被试品击穿（过流继电器动作，自动跳闸）。但当被试品的容抗XC  与试验变压器的漏抗 XL之比不大于2时，虽然被试品击穿，电流表指示也不会发生明显的变化，有时还可能出现电流表指示反而下降的情况。 
       若出现这种情况，应根据在高压侧的测量电压装置高压侧的电压，被试品若击穿，其电压表只是要突然下降，而在低压侧测量的电压表也要下降，但有时很不明显。 
       2、根据试验控制回路的状况进行分析。若过流继电器整定值适当，则被试品击穿时过流继电器动作，电磁开关即跳闸。若整定值过小，可以在升压过程中因被试品的电容电流过大而使过流继电器动作而跳闸。 
       3、根据被试品状况进行分析。试验过程中，如被试品发出响声、断续放电响声、冒烟、产生气体、有焦臭味、及燃烧等都是不能容许的，应查明原因。如查明这种情况来自被试品绝缘部分，则可以认为被试品存在问题或已确实被。 

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%。

        设计时，应充分考虑变压器的抗短路能力。变压器出厂时必须通过抗短路能力测试；变压器绕组应紧紧缠绕，垫圈应完全干燥；操作人员应注意检查，以减少短路的发生；运输和安装过程严格按照有关操作程序进行；测试人员应该能够熟练操作测试设备。   变压器有载开关测试仪是一种用于测量和分析电力系统中有载分接开关以及电力系统中特殊变压器的电气性能指标的综合测量仪器。

        中试控股电力变压器有载开关测试仪由计算机控制。通过专门设计的测量电路，它可以测量有载分接开关的过渡时间、过渡波形、过渡电阻、三相同步和其他参数。这些条件可以通过分接开关导线直接测量，也可以通过变压器的三相套管和中性点直接测量。

        变压器有载开关测试仪具有分析，存储和打印测量数据的功能。解决了电流互感器有载分接开关的测量方法落后，无特殊测试方法的问题。在大修期间及时诊断出有载分接开关的潜在故障，这对于提高电力系统运行的可靠性具有重要意义。中试控股电力交流耐压测试是通过串联谐振装置实现交流电压的综合设备。变压器的交流耐压测试是确定变压器和电气设备绝缘强度的最直接方法。中试控股电力串联谐振测试装置对于判断电气设备是否可以投入运行具有决定性的作用。意义重大，同时串联谐振测试仪也是确保变压器设备绝缘水平，避免绝缘事故的重要手段。

       中试控股电力交流耐压测试是破坏性测试。在进行交流耐压测试之前，必须先测试变压器的绝缘电阻，吸收率，泄漏电流，介电损耗角和测试产品的绝缘油强度。只有上述测试结果是正常的。进行交流耐压测试时，如果发现设备绝缘不良，例如潮湿或局部缺陷，通常需要首先进行处理，并且在处理合格后再进行耐压测试，以避免绝缘进一步扩展电气设备的缺陷，甚至不可逆的绝缘击穿。

        中试控股电力谐振测试设备是验证变压器，交联电缆和GIS完全气体绝缘的组合电气的内部绝缘条件的最有效方法。该型号可以满足10kV-500kV系统交流耐压试验的技术要求。

        交流耐压测试通常会发现一些变压器缺陷和故障，这些在预防性绝缘测试中是无法发现的。同时，交流耐压测试也是一种电气测试方法，可以直接测试变压器在运行过程中的绝缘性能。因此，变压器的交流耐压测试具有重要的意义。     变压器是电力系统中重要的电气操作设备。它由一个初级线圈，一个次级线圈和一个铁芯组成。它用于转换电流和电压。变压器的应用并不小，以促进经济的快速增长。贡献的是，变压器可以分为许多不同的功能和尺寸，例如耦合变压器，电力变压器等。变压器不仅将高压转换成低压，而且还将低压转换成高压，例如，远程输电过程。

?        油浸式试验变压器体积小，重量轻，结构紧凑，功能齐全，用途广泛，使用方便。特别适用于电力系统，工矿企业，科研部门及其他高压电气设备，电气元件和绝缘材料。或直流高压绝缘测试仪对于高压测试设备必不可少。

       干式试验变压器彻底改变了老式测试变压器的笨拙，笨重，向后沉重的条件，可以安装在生产高压硅堆中，中试控股电力可以提供直流高压测试电源，带有控制箱，自动保护和安全工作台，球间隙和其他辅助设备，特别是用于现场测试的设备，使繁重的工作变得轻松，快速，轻松和灵活，并大大提高了工作效率。

       中试控股电力油浸式试验变压器和干式测试变压器之间的最大区别是“油”，并且油是液体并且具有流动性。油浸式测试变压器必须具有外壳，该外壳是变压器内部的油，油浸在变压器的线圈中，并且从外部看不到变压器的线圈。

干式试验变压器没有外壳，可以直接看到变压器的线圈。另一个特点是油浸式变压器位于油枕上方，并在内部存储变压器油。

  发生串联谐振的基本原理是：在R-L-C电路中

  变频串联谐振装置的原理

  由电工知识得到：Uc=I/ωC,UL=I*ωL，UR=I*R，U=Uc+UL+UR，当LRC串联回路中的感抗与试品容抗相等时，电感中的磁场能量与试品电容中的电场能量相互补偿，试品所需的无功功率全部由电抗器供给，电源只提供回路的有功损耗。电源电压与谐振回路电流同相位，电感上的电压降与电容上的压降大小相等，相位相反。由图1可知，当 ωL=1/ωc，回路的谐振频率f=1/2π√LC，也就是说，电路发生串联谐振，电源提供很小的励磁电压，试品上就能得到很高的电压,电源频率为谐振频率。

二、变频串联谐振耐压试验装置的特点

利用串联谐振原理在回路中产生高电压,一般频率为30~300Hz。串联谐振中的直流高压发生器原理如下图2表示：

当电源频率(f)、电感(L)及被试设备电容(C)满足下式时回路处于串联谐振状态此时：f=1/2π√LC，回路中电流为I=Ulx/R,被试设备电压为Ucx=I/ωCx输出电压与励磁电压之比为试验回路的品质因数：Q=Ucx/Ulx=(ωL)/R，由于试验回路中电阻R很小，故试验回路品质因数很大。一般正常时可达50以上，既输出电压是励磁电压50倍，中试控股因此用较低容量的试验变压器就能得到较高的试验电压。这样就解决了在一般的交流耐压试验中试验变压器容量不能满足试验要求的问题。而此时电容量与电感的关系为ωL=1/ωc，因为对某个试品而言，电容量是固有的，试验用可调电感的中试控股也非常昂贵，因此解决问题的途径就引到了改变电源频率回路的谐振频率，在初始电压下调节回路的频率，观察Uc的变化达最大值时，增加或减小频率时谐振电压都要下降，这时的频率为谐振频率，这时的电压为谐振点电压，增加励磁电压就能升高谐振电压，从而达到试验电压目的。另外，由于试验回路是处于谐振状态，回路本身具有良好的滤波作用，电源波形中的谐波分量在设备两端大为减小，从而输出良好的正弦波形。当试品放电或击穿时，即回路中等值电容被短路，谐振条件被破坏，电压明显下降，恢复电压上升缓慢，试品上不发生暂态过电压，且电源供给的短路电流受到电抗的限制而减少，从而限制被试设备的损坏程度。中试控股

串联谐振的种类

    （1）串联谐振

    此模型在被试品电流能够满足试验要求而电压未能满足试验要求时采用，中试控股试验中通过试品和电抗器串联谐振达到所需电压，以减小试验设备的容量，从而减少试验设备的体积。

    （2）并联谐振

    此模型在被试品电压能够满足试验要求而电流未能满足试验要求时采用，试验中通过试品和电抗器并联谐振达到所需电流，以来减小试验设备的容量，从而减少试验设备的体积。

    （3）串并联谐振

    此模型在被试品电压电流都未能够满足试验要求时采用，中试控股试验中通过试品和电抗器串并联达到所需的电压和电流，以来减小试验设备的容量，从而减少试验设备的体积。

    谐振电源在电力系统应用中的优点

    （1）所需电源容量大大减小。通过谐振电抗器和试品电容谐振，串联谐振电源可输出较高电压和较大电流，仅需要提供系统消耗的有功功率，因此，对比传统电源试验用电源功率仅为试验容量1/Q。

    （2）设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源无需大功率的调压装置，以及常用的大功率工频试验变压器，而且，谐振励磁电源的容量仅为试验容量1/Q，体积也仅为传统试验装置1/3~1/5，因此谐振电源，具有重量轻，体积小等优点。

    （3）改善输出电压的波形。作为谐振式滤波电路，谐振电源，可很大程度上减小输出电压波形畸变，得到良好的正弦波形，有效防止谐波峰值造成试品误击穿。

    （4）防止大的短路电流烧伤故障点。与并联谐振或者试验变压器方式相比，中试控股串联谐振方式下，若试品的弱绝缘点被击穿，电路则立即脱谐，回路电流马上降低为正常试验电流的1/Q，仅为并联谐振或者试验变压器方式下击穿电流的几十分之一，并且此时击穿电流是短路电流的数百倍。所以，串联谐振是有效寻找弱绝缘点的方法之一，且不存在短路电流过大导致故障点损坏的问题。

    （5）不会出现任何恢复过电压。当试品被击穿时，由于谐振条件不再满足，中试控股高电压立即消失，电弧也即刻熄灭。此外，由于恢复电压的再建过程很长，电源容易在再次升高至闪落电压之前断开，整个能量积累过程存在间歇震荡，电压的恢复过程场，因此，不会出现任何恢复过电压。