中试控股技术研究院鲁工为您讲解：35KV高压电缆耐压试验电压装置（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。一、变频电源一台：

额定功率：55kW；

输入电压：三相 380V或单相220V±5%  50Hz

输出电压：0～400V可调

输出电压频率：30～300Hz 

0.1Hz步进可调

频率不稳定度≤0.02%

输出电流：0～137.5A

二、高压电抗器一套（共12台）

额定工作电压：105kV

额定工作电流：2.5A

额定电感量： 50H

连续工作时间：60min

温    升：小于65k

工作频率：30~300Hz

三、激励变压器（一台）

额定容量：55kVA

输入电压：400V

输出电压：15/30kV

输出电流：3.7/1.83A

四、电容分压器（一套）

自身电容量：500pF

额定电压：500kV

工作频率：30～300Hz

不确定度：1.5%

额定电压: 500kV/500pF

五、测试线及附件壹套

       变频串联谐振耐压试验装置由于体积小、重量轻、测试过程安全可靠，同时工作模式可以为手动和全自动两种，操作相对来说比较简单，从面世以来一直深受广大电力工作者的喜爱，是电力测试行业不可多得的一款仪器。变频串联谐振装置如何进行手动试验呢？变频串联谐振试验装置的试验方式只有有两种，分为手动试验和自动试验，在之前已经给大家详细介绍了自动试验的方法，详见变频串联谐振装置如何进行自动试验，在本文就主要以变频串联谐振装置为例，中试控股电力来给家介绍串联谐振装置如何进行手动试验。

        一、试验参数配置

        在每次试验前必须正确设置当次试验的各种参数！点击“参数配置”后，显示界面如图所示。

    起始频率：选择自动调谐时的启动频率，下限频率最高为20Hz，上限频率最低为200Hz。

        终止频率：选择自动调谐时的结尾频率，下限频率最高为100Hz，上限频率最低为300Hz。

        1．设置"起始频率"不可高于"终止频率"。

        2.当第一次试验时建议采用30Hz～300Hz进行扫描。

        3.当已经知道大概频率范围时，可以选定在适当的频率段扫描，以减少试验时间。

        起始电压：设置调谐时输入电压的初此值。

        1. 对Q值较低的试品如发电机、电动机、架空母线，初此值设定为50～70V；

        2. 对Q值较高的试品如电力电缆、变压器、GIS等，初此值设定为30～50V。

        第一阶段试验电压：设置试验电压的第一阶段值。

        第一阶段试验时间：设置第一阶段试验电压的耐压时间。

        第二阶段试验电压：设置试验电压的第二阶段值。

        第二阶段试验时间：设置第二阶段试验电压的耐压时间。

        第三阶段试验电压：设置试验电压的第三阶段值。

        第三阶段试验时间：设置第三阶段试验电压的耐压时间。

        我们的电压跟踪系统具备自动校核较大电压波动的功能，但电网电压的波动幅度较小，由此而引起的高压电压的波动也在仪器的捕捉范围内，因此，我们强烈建议你在设置试验电压时，将“试验电压”的数值设定为比要施加的试验电压低2％Ue。

         如果没有阶段性耐压试验时，只需设置一个阶段试验电压值和相应的试验时间，其它阶段试验电压和试验时间设为0。

        分压器变比：电容分压器的变比值，分压器四串联变比为6000，“分压器变比”设置为6000（一般出厂已设置好）；分压器单节变比为1500，如果使用单节“分压器变比”设置为1500；分压器两串联变比为3000,如果使用两节“分压器变比”设置为3000；

        过压保护：设置试验电压的极限值，电压超过时自动终止试验，一般比试验电压高10%。

        过流保护：设置低压输出电流的最高值。在不知道实际试验电流的情况下，一般将其设置成装置额定电流。

        闪络保护：设置击穿电压的误差值,且当闪络后液晶显示屏须重新启动

        ENT：确认键。

        1～0：数字键：选择需要设置的数值。

        ESC：返回键。

        帮助：提供设置“试验参数”时的注意事项。

        点击“帮助”后，显示界面如图所示

        二、开始手动试验

        当“试验参数”设置完时，点击“手动试验”，进入“手动试验”界面，显示界面如图所示。

        点击“开始试验”，如想自动找谐振点，点击“调谐”，系统自动寻找谐振点，蓝线代表电压曲线，显示界面如图所示。

        如不想自动找谐振点，先点击“升电压”，将“U低压”升到50V，再点击“升频率”来找谐振点，找到谐振点后，点击“升电压”， 显示界面如图所示。

        当U谐振电压升到设置时的耐压值，点击“耐压计时”，系统开始计时。显示界面如图所示。

        当“耐压时间”到时，点击“降压停机”，系统自动降压，显示界面如图所示。

       当U谐振电压降压0时，试验完成，如想查询试验记录，请在降压前点击保存数据，降压后点击“文件管理”； 显示界面如图所示。

        选择“记录序号”，导出并打开文件，查询资料，如图

        如在试验过程中遇到紧急情况时，点击“紧急停机”，“紧急停机”后，点击“故障复位”，在手动升压和手动调频时，可根据试验情况选择电压步进调节和频率步进调节。

参数计算：计算电感，电容，频率的参数，点击“参数计算”，显示界面如图所示。

        三、试验数据备份

        插入U盘，点击“备份”即可以把当页试验记录输入到U盘，测试结束。

        不同的厂家生产的串联谐振装置具体试验方法会稍微有所不同，电力工作者在实际的工作中，应当首先熟读产品说明书后，在专业的技术人员指导下进行试验，只有这样才能达到应有的精度。 串联谐振试验装置如何进行参数设置呢？串联谐振试验装置主要用来进行高压电器设备的交流耐压试验，用来检验设备的耐压属性，因此在进行试验之前就需要根据被试品的不同，来进行相应的参数设置，只有根据实际情况设置好了正确的参数，才能达到仪器应有的测试精度和效果，反之如果参数设置不合理，则不仅不能达到满意的测试结果，而且还有可能对设备造成损坏，因此本文以串联谐振试验装置为例，来给大家简单介绍串联谐振试验装置如何进行参数设置。

        仪器开机后，点击“参数配置”后，显示界面如图所示：

        起始频率：选择自动调谐时的启动频率，下限频率最高为20Hz，上限频率最低为200Hz。

        终止频率：选择自动调谐时的结尾频率，下限频率最高为100Hz，上限频率最低为300Hz。

        设置"起始频率"不可高于"终止频率"。

        当第一次试验时建议采用30Hz～300Hz进行扫描。

        当已经知道大概频率范围时，可以选定在适当的频率段扫描，以减少试验时间。

        起始电压：设置调谐时输入电压的初此值。

        对Q值较低的试品如发电机、电动机、架空母线，初此值设定为50～70V；

        对Q值较高的试品如电力电缆、变压器、GIS等，初此值设定为30～50V。

        第一阶段试验电压：设置试验电压的第一阶段值。

        第一阶段试验时间：设置第一阶段试验电压的耐压时间。

        第二阶段试验电压：设置试验电压的第二阶段值。

        第二阶段试验时间：设置第二阶段试验电压的耐压时间。

        第三阶段试验电压：设置试验电压的第三阶段值。

        第三阶段试验时间：设置第三阶段试验电压的耐压时间。

        我们的电压跟踪系统具备自动校核较大电压波动的功能，但电网电压的波动幅度较小，由此而引起的高压电压的波动也在仪器的捕捉范围内，因此，我们强烈建议你在设置试验电压时，将“试验电压”的数值设定为比要施加的试验电压低2％Ue。如果没有阶段性耐压试验时，只需设置一个阶段试验电压值和相应的试验时间，其它阶段试验电压和试验时间设为0。

        分压器变比：分压器单节变比为3000：1，“分压器变比”设置为3000；（一般出厂已设置好）

        过压保护：设置试验电压的极限值，电压超过时自动终止试验，一般比试验电压高10%。

        过流保护：设置低压输出电流的最高值。在不知道实际试验电流的情况下，一般将其设置成装置额定电流。

        闪络保护：设置击穿电压的误差值,且当闪络后液晶显示屏须重新启动

        ENT：确认键。