中试控股技术研究院鲁工为您讲解：35kV高压电缆交流耐压试验装置（电科院推荐）

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。

ZSBP-54KVA/54KV变频串联谐振成套试验装置系统配置及具体参数
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

ZSBP-54KVA/54KV变频串联谐振成套试验装置串联谐振试验中控制逆变器的方法有调幅控制和脉冲调频控制两种。脉冲频率调制方法实现起来比较简单，可以在下面两种情况下使用。 
1 )如果负载对工作频率范围没有严格限制,这时频率必须跟踪,但相位差可以存在而不处于谐振工作状态。 
2 )如果负载的Q值较高,或者功率调节范围不是很大,则较小的频率偏差就可以达到调功的要求。 
脉冲频率调制方法的主要缺点是工作频率在功率调节过程中不断变化,导致集肤深度也随之而改变,在某些应用场合如表面淬火等，集肤深度的变化对热处理效果会产生较大的影响,这在要求严格的应用场合中是不允许的。 
变频串联谐振试验装置是用于鉴定电气设备绝缘强度，它对于判断电气设备能否投入运行具有决定性的意义，也是用来保证设备绝缘水平,避免发生绝缘事故的重要手段。因为变频串联谐振试验装置能充分反映电气设备在交流电压下运行的实际情况，能真实有效的发现绝缘缺陷。 
变频串联谐振采用的是谐振原理，在系统回路中产生一定频率的电压与回路中的电容，电抗产生谐振，其电容（试品）两端产生谐振电压后，再进行升压，使电容两端的电压达到试验电压。 
通过以上原理和现场的实际试验情况，一般变频串联谐振试验装置试验中的过电压发生于两种情况下，一种是在仪器寻找谐振点，产生谐振电压的过程中；一种是在升压到达试验电压的情况下。 

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

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%。

中试控股电力讲解变压器一旦承受近距离出口短路，不管是否引起跳闸，都要针对短路故障性质、短路电流大小，短路点距出口距离远近，继电保护及自动装置动作情况、油色谱分析等进行综合分析，判断绕组是否变形、绝缘是否损坏，以确定变压器能否继续运行。对跳闸的变压器还要测量其绕组直流电阻、绕组变形、空载损耗，以判定损坏程度，确定是否可以继续运行，制定修复方案，通常采用的判断方法有:

（1）变压器外观检查，如外壳有无明显凹凸箱体焊缝是否渗漏油，检查压力释放装置动作情况，气体继电器是否动作或发出信号、是否集有可燃性气体。对仍在运行的变压器要注意辨别发出的声音是否为连续、均匀，轻微的“嗡嗡”声，若声音不均匀或有特殊声音，则需要进一步处理。

（2）对变压器油样进行油气相色谱分析，通过对油中溶解气体成分及含量的分析，根据不同的成分（如局部放电时会有乙炔、氢气，较高温度过热时总会有乙烯）及含量可判断变压器存在的潜伏性故障及性质。

（3）进行全面电气试验，排除绕组绝缘损坏的可能变压器绕组的直流电阻三相数值基本平衡，测量直流电阻可以方便有效地考核绕组纵绝缘和回路的连接情况，能发现出口短路引起的匝（饼）间短路、绕组断股等故障，可判断变压器是否遭受了严重的冲击破坏，因此直流电阻测量是发现绕组是否损坏的最有效手段。

（4）进行绕组的介质损耗和电容量测量，当变压器发生局部机械变形时，其绕组间以及对铁芯和外壳的相对位置会发生变化，其电容量也将随之变化，虽然DL/T5961996《电力设备预防性试验规程》从绝缘的角度对介质损耗值做了规定，但严重的绕组变形会引起电容量的明显变化，所以，在检查承受短路冲击后的变压器是否发生绕组变形时，被测电容值与历史数据比较也非常重要，当变化值超过10％时需要引起注意。

（5）进行变压器绕组变形试验测量，以判定电力变压器绕组是否变形。若试验时发现频响特性曲线的相关系数小于0.6，应立即退出运行。

（6）低电压短路阻抗试验:短路阻抗法是判断变压器绕组变形的传统方法，该试验方法相对简单，对试验设备要求低，有出厂和历次试验数据相比较，现场实施非常简便，但其灵敏度低于频率响应法，适用于变形比较严重的绕组。当绕组的三相短路阻抗值差超过3％时，应引起注意。

（7）空载损耗和空载电流试验:变压器经受出口短路电流冲击，当出现线圈匝间短路或涉及铁芯绝缘时，会引起变压器的励磁电流增加和空载损耗增大，与历次试验数据比较，空载损耗增加10％时就应引起注意

（8）继电保护及自动装置的动作情况检查:变压器经受出口短路电流冲击而跳闸，一般是通过差动保护、过电流保护和气体保护发出动作指令，要注意记录故障电流的大小、故障切除时间，检查保护装置的动作行为是否符合整定值要求。

（9）变压器经出口短路后，可进行试验项目通常有绝缘电阻测量、变压比试验、油或纸绝缘材料的分析化验等，所有试验项目应严格执行DL/T5961996《电力设备预防性试验规程》的相关标准，发现试验结果异常要引起注意。该设备主要用于以下几个方面：

1、6kV-500kV高压跨链网电缆交流压力性能测试

2.6kV-500kV变压器频率压力测试

3. gis 和 sf6开关的交流耐压试验

4.发电机交流压力试验

5.母线、套管、变压器等其他国家电力系统高压技术设备的交流耐压试验。

整个装置由变频电源、励磁变压器、电抗器和分压器组成。

串联谐振耐压试验装置操作系统中应注意什么

1.应由高压试验专业技术人员可以使用。

2、经营者不得少于2名。使用变频串联谐振试验装置应严格遵守机组高压试验的安全操作规程。

3、为了保证测试的安全性和正确性，测试工厂的控股公司不仅要熟悉产品规格，还要严格按照国家相关标准和程序进行测试。

4、接线方式不能出错，尤其是接地线不能出错。不这样做可能会影响导致出现损坏的测试分析仪器

5.使用时输出为高压或超高压，必须可靠接地，注意操作安全。

6、当开机和回零仍然不能升高时，请长时间按复位按钮（大约10秒） ，并使控制箱面板指示灯正常，即除高压外没有其他红灯

7、当电压大于10V，且未调谐时，系统会自动脱调，以防止对高压损伤测试产品的共振，甚至对人体造成伤害。

变频串联谐振耐压试验检测装置 注意安全事项:

1.中试手持测试设备应由高压测试专业人员使用。使用前，应仔细阅读操作说明，并进行反复操作培训。

2、操作管理人员应不少于2人。使用时应严格要求遵守本单位有关高压试验的安全生产作业设计规程。

3、为确保测试的安全性和正确性，除熟悉本产品手册外，测试操作必须严格按照国家相关标准和规定进行。

4、每个连接线不能连接错误，尤其是地面导线不能连接错误。如果不这样做，可能会对测试单元造成损坏

5、变频串联谐振耐压试验检测装置使用时，输出的是高电压或超高工作电压，必须进行可靠接地，注意自己操作系统安全。

6.当开机归零后电压无法升压时，请长按复位按钮（约10秒），使控制箱面板上的指示灯正常，即除“高电压”外没有其他红灯，然后开始正常运行。

图7。当电压大于10v 并且没有被调整时，系统会自动失调以防止共振会产生高电压损坏样品，甚至对人体造成伤害。

2. 安排试验接地线应注意的问题

由于被测电缆的电容较大，如果试验过程中试样击穿或高压引线对地放电，电缆的接地端、试验接地线和控制箱外壳都可能发生瞬态过电压。该设备已安装在控制箱和主要部件中，并采取了多种瞬态过电压保护措施，以确保设备的正常运行。此外，试验接地线的布置应采取以下保护措施:

（1）试验技术设备（谐振控制电抗器、分压器、励磁变压器等）应尽量选择靠近被试电缆头，减少环境试验通过接地线的长度，即减少以及接地线的电感量。

（2）试验过程中，除了调谐和调压的绝缘旋钮外，操作人员不得触摸控制箱的金属外壳，否则当高压侧发生故障或放电时，可能会有轻微的刺痛。如果条件允许，建议操作人员在橡胶绝缘垫上工作。

（3） 测试变压器有800V， 1000V、1500V三个终端，当系统要求的高压小于15kV时，选择800V终端，当系统要求的高压大于15kV小于60kV时，当系统要求的高压大于60kV时，选择1500V终端。

（4）中试装置控股公司采用专用一点接地试验接地线组。要特别注意测试接地线应尽可能短，不要随意延长接地线的长度。串联谐振测试设备利用串联谐振原理，利用励磁变压器激励串联谐振回路，并调节变频控制器的输出频率，使回路电感L和样品C串联谐振，谐振电压为施加在样品上的电压。变频谐振试验装置广泛应用于电力、冶金、石油、化工等行业，适用于大容量、高电压的电容样品交接和预防性试验。