中试控股技术研究院鲁工为您讲解：110kV电缆电性能试验装置（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

在通过串联谐振试验找到谐振点并升压到试验电压时，如果出现试品耐压不合格或者现场环境没发生大的变化等现象，试验是不会产生过电压保护或者其他故障。但是由于电网电压不是恒定的，电源输入电压是波动的，那么高压输出也是具有一定的波动性，此种情况可能会造成电压波峰出现过电压保护。如果出现电源电压波动，可以调整仪器的过电压保护，提高过电压保护设置，我们一般要求过电压保护设置到电压保护的1.1倍，此时设置到1.2倍基本没有问题。 
以上为较简单的问题，但是由于电压波动造成的过电压在设置好过电压保护的情况下是很难出现的。一般变频串联谐振试验装置的过电压都会出现在仪器的扫频阶段，也就是找到谐振点的过程中。使用过的人员都知道，变频串联谐振试验装置找谐振点的过程中，其电压与频率的呈现抛物线一样。系统默认找到高电压，也就是抛物线的顶点作为谐振点。由于谐振原理中理论可以将低压电压谐振到80倍（由于品质因数等关系一般不超过30倍），变频串联谐振试验装置扫频时需要的电压一般为20-50V，通过激励变后的电压一般为几百伏。通过以上原理我们发现，如果我们需要的试品试验电压小于系统谐振时谐振点时的电压，系统可能在自动寻找谐振点时就出现过电压保护，此时整个变频串联谐振试验装置是无法及时耐压，试验也是无法完成的。 

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；

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。

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。变频串联谐振试验装置是运用串联谐振原理，利用励磁变压器激发串联谐振回路，调节变频控制器的输出频率，使回路电感L和试品C串联谐振，谐振电压即为加到试品上电压。变频谐振试验装置广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业，适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验。

BPXZ串联谐振耐压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。变频控制器又分两大类，20KW及以上为控制台式，20KW以下为便携箱式；它由控制器和滤波器组成。变频控制器主要作用是把幅值和频率都固定的380V或200V工频正弦交流电转变为幅值和频率可调的正弦波。并为整套设备提供电源。励磁变压器的作用是将变频电源输出的电压升到合适的试验电压。高压电抗器L是谐振回路重要部件，当电源频率等于1/（2π√LCX）时，它与被试品CX发生串联谐振。

该装置适用于10KV、35KV、110KV、220KV、500KV聚己烯电力电缆交流耐压试验。适用于60KV、220KV，500KVGIS交流耐压试验。适用于大型变压器，发电机组工频耐压试验；电力变压器感应耐压试验；接地电阻测量。

产品特性：

1.稳定性、可靠性高。系统采用进口功率元件作为功率变换的核心，电压输出和频率输出稳定，电磁兼容设计合理，保护功能完善，经过多次高压直接对地短路的测试，系统仍然保持完好，同时系统也有很强的过载能力。

2.自动调谐功能强大。系统自动调谐时，从30Hz到300Hz自动扫频，显示扫频曲线，用户能直观地看到系统调谐过程；扫频完成后，系统根据扫频初步找到的谐振频点，在其±5Hz范围内以0.01Hz为分辨率进行频率细扫，最后精确锁定谐振频率。

3.支持多种试验模式。系统支持“自动调谐＋手动调压”，“自动调谐＋自动调压”，“手动调谐＋手动调压”等试验模式，推荐使用“自动调谐＋手动调压”模式，既能快速找到谐振点，又能通过手动调压控制试验过程，安全性更高。

4.系统人机交互界面友好。试验参数设置、试验控制、试验结果等同屏显示，直观清晰，并具有自动计时及操作提示功能。全触摸屏操作及显示，具备试验数据保存和查询功能。

5.保护功能完善。具备零位保护（电压输出控制旋钮不在零位时，禁止系统启动），过压保护，过流保护，闪络保护等功能，保证了系统的可靠性。

产品参数：

◆ 谐振电压波型：正弦波，波形畸变率＜1.0%

◆ 输出频率：30～300Hz

◆ 工作制：满功率输出下，连续工作时间60min

◆ 品质因素：30～80

◆ 输入工作电源：单相380/220V±10%，50Hz

◆ 环境温度：－10℃～+50℃

◆ 相对湿度：＜95%，无凝露状况。

1．额定电压：

27kV---满足10kV电缆的交流耐压试验；工作频率：30-300Hz,试验电压不超过22kV,试验时间5min；

54kV---满足35kV电缆的交流耐压试验；工作频率：30-300Hz,试验电压不超过52kV,试验时间60min；

108kV---满足35kV开关、互感器、母线的交流耐压试验；工作频率：30-300Hz,试验电压不超过95kV,试验时间1min

81kV---满足35kV/50000kVA主变的交流耐压试验；工作频率：45-65Hz,试验电压不超过68kV,试验时间1min

2、输出电压波形畸变率：<1.0％

3、允许连续工作时间：额定条件下一次性工作60分钟；

4、装置自身品质因数：Q≥30(f=45Hz)

5. 温升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K

6．输入电源：三相380V或单相220V

7．频率调节范围：30Hz～300Hz

8．系统测量精度：1.5％

9．装置具有过压、过流、零位启动等保护功能。

串联谐振调频谐振装置主要功能及其技术特点

1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。

2、整个装置单件重量很轻，便于现场使用。

3、装置具有三种工作模式，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。

工作模式为：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式.

4、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便的帮助用户识别和查找。

5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上、向下选择，同时液晶大屏幕显示扫描曲线，方便使用者直观了解是否找到谐振点。

6、采用了DSP平台技术，可以方便的根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交换界面更为人性化。

变频串联谐振耐压试验装置设备应用

（一）交联乙烯电缆的交流耐压

电缆耐压试验接线图

变频串联谐振耐压试验装置设备应用

1 变频电源 2 激励变 3 电抗器 4 电抗器  5分压器 6试品电缆

（二）主变、开关等的交流耐压试验

变压器耐压试验接线图

变频串联谐振耐压试验装置设备应用2

1 变频电源 2激励变 3电抗器 4 电抗器  5分压器 6 试验变压器