中试控股技术研究院鲁工为您讲解：35kV电缆串联谐振装置/电科院推荐

ZSBP-44kVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置

11kV/300mm2电缆1km交流耐压试验，电容量≤0.3755uF，试验频率30-300Hz，试验电压28kV，试验时间5min。
10kV开关等电气设备的交流耐压试验，试验频率30-300Hz，试验电压不超过42kV，试验时间1min。

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。不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压前断开电源，

这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且不会出现任何恢复过电压。

ZSBP-44kVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置主要技术参数
1.额定容量：44kVA
2.额定电压：22kV；44kV
3.额定电流：2A；1A
4.测量精度：系统有效值1.5级
5.工作频率：30-300Hz
6.装置输出波形：正弦波
7.品质因素：装置自身Q≥30(f=45Hz)
8.波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%
9.输入电源：单相220或三相380V电压，频率为50Hz
10.工作时间：额定负载下允许连续60min；过压1.1倍1分钟
11.温    升：额定负载下连续运行60min后温升≤65K
12.保护功能：过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能
13.环境温度：－20℃-55℃
14.相对湿度：≤90%RH
15.海拔高度:≤3000米

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。
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%。
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。 
什么是串联谐振？ 
由于电力预防试验大多是对于大容量和高电压的电气设备，建议采用工频耐压进行绝缘性能的检测，也就是剔除了采用直流高压发生器对于电气设备绝缘性能检测的使用要求，虽两者都属于破坏性试验，但经过长期的研究，采用工频耐压的方式相对于直流耐压稳定性，安全性要好，由于电气设备的容量大，电压高，往往像油浸式试验变压器一类的工频耐压设备无法满足测试要求，在国内，为了达到这一目的，基本通过变频串联谐振来实现测量。 
变频串联谐振，“变频”在串联谐振电路中，通过调整可变的频率范围产生谐振条件，“串联”是指在整个电路中的链接方式，串联时，电压相加，电流不变，“谐振”是指的谐振电路，组合起来就是我们常说的串联谐振试验装置。
串联谐振试验前有什么条件？ 
试验前条件分析 
当我们拿到试验之后，我们要分析试验的主体是什么，比如：电力电缆、变压器、GIS组合器还是母线等等，针对不同的内容所施加的电压不一样，像同样是变压器，中性点接地和不接地的电压等级就不同，而且接线也不同，电压和容量直接影响串联谐振试验装置的配置方案，所说的配置方案也就是连接方式，串联方式、怎么串联以及串联几个等等。 
要想达到串联谐振的条件是当容抗等于感抗时，即可产生谐振的条件。 
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。 

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。

串联谐振试验装置设备保存和维护：

 

1、存放于干燥、清洁场地，防止雨水、灰尘进入部件内部；

 

2、如若长期不使用，正常天气至少2个月应通电一次时间不少于半小时，雨季及潮湿期应每隔一个月通电一次，通电时间半小时，以驱除设备内的潮气防止电子元器件的锈蚀，影响正常使用。

 

3、定期检查装置各部件，确保各接头紧固无松动；

 

4、更换打印纸，机器采用热敏打印纸并且是前换纸式当需要换纸时只要按POST键钮打印纸舱门就会打开可以将新打印纸装入。

 此次讲解的仪器为：ZSBP-120KVA/30KV变频串联谐振耐压试验装置

准备工作，选取电缆，以做耐压试验

此次演示的目的，需要了解：如何接线，如何组装。

原理

说到组装，大家都知道串联谐振是由，变频电源、激励变压器、电抗器和分压器4个基本仪器组成。但可能某些公司购买会涉及到补偿电容，今天的试验就含有补偿电容

那么为什么多了个补偿电容呢？补偿电容怎么接线呢？

在现场以一根长约15米，单芯截面积为70mm，8.7/10KV的电缆为试验品。

我们知道了电缆的长度，单芯截面积，电压等级，那我们就能通过我司网站中的电缆容量计算器得出电缆容量值为0.0033uF，还能得出谐振频率，和电流值，并且通过查看国标确认我们需做试验的耐压为17.5KV。

那么得出这些有什么用呢？首先我们需要知道什么是串联谐振？

在电阻、电感及电容所组成的串联电路内，当容抗XC与感抗XL相等时，即XC=XL，电路中的电压U与电流I的相位相同，电路呈现纯电阻性，这种现象叫串联谐振。

公式

这套串联谐振的频率在30到300直接才能运行，超过300或者低于30都是无效的。

到了这里很多客户可能直接以0.0033uF为电容值，直接去计算频率值，这样是不对的，我们的分压器中铭牌表示了2500PF的电容值。所以需加上2500PF。这样还不够，知道了电容值，还需要知道电感值。这里一节电抗器铭牌表示的电感为60H,电流为1.25A。这样我们就可以算出频率值和电流值了。对于被试品电缆一节电抗器就可以完成了。

开始接线-仪器组装连线

将变频电源接上380V电源、电源输出线接上激励变压器、按激励变压器面板图纸对激励变压器进行接线及切换夹片。用专配的可拖地电压输出线接电抗器，电抗器在和分压器连接，分压器也有专配的数据线2根，这里只用其中一根线（另根备用，）与变频电源连接。然后将变频电源、激励变压器、分压器上的接地端子分别接地。很多客户会忘激励变压器X尾端也要需接地，这里需要特别注意。

最后对现场试验可以接补偿电容，也可以不接，如何接上补偿电容在计算频率时需要加上补偿电容值，反之不加。加上补偿电容时直接将补偿电容并联在分压器上，接地端子接地就可以了。补偿电容在做主变时需要接，因为主变电容值很小，所以在做主变时会接上补偿电容。

仪器与电缆连线

将电抗器与分压器之间引出一根线直接连接到需试验电缆相上即可，电缆另外两相及屏蔽线接地，电缆另端树丫式分开。注意：在连接电缆前需为电缆做绝缘试验，确认每相与地及相与相之间绝缘完好。

接线完成后开通电源，开机，对变频电源进行设置，主要修改2个地方，一个为试验电压，一个为耐压时间。完成设置后第一次试验为自动试验，第二次为手动试验

自动试验

直接进入自动试验界面，点击自动试验，试验将动找谐振点，升压，计时及降压

手动试验

可以手动调整频率找谐振点，用手动升到所需电压，点击开始计时，计时完成，点击降压停机