中试控股技术研究院鲁工为您讲解：110kV电缆预防性试验装置

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。

变频串联谐振试验成套装置自动化程度高，体积小，重量轻。全套装置每台机组重量不超过40kg，适合现场搬运。反应器采用干式环氧浇注，运行可靠，搬运方便，现场试验无需吊装，安装试验可人工进行。变频器串联谐振测试设备广泛应用于电力、冶金、石油、化工等行业。

变频串联谐振试验成套装置的功能特性：

1、高稳定性和可靠性，系统采用进口功率元件作为功率转换的核心。

2、自动调谐功能强大，变频串联谐振测试系统自动调谐时，频率扫描曲线显示在30 Hz~300 Hz之间。

3、支持多种测试模式，该系统支持“自动调谐手动调压”、“自动调谐自动调压”和“手动调谐手动调压”的测试模式。

4、系统人机界面友好，测试参数设置，测试控制，测试结果等效屏显示，直观清晰，并具有自动定时和操作提示功能，变频串联谐振试验成套装置采用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，变频串联谐振试验成套装置具有零位保护、过电流保护、过电压保护、闪络保护等功能，保证了系统的可靠性。变频串bai联谐振试验成套装置是一种du谐振电流滤波电路，可以改善电源zhi的波形畸变，获得较好的正弦电压dao波形，有效防止被测对象被谐波峰值误击穿，所述变频串联谐振试验装置的成套装置处于谐振状态.当测试物品的绝缘点被破坏时，电流会立即失谐，回路的电流迅速下降到正常测试电流的十分之一，当发生闪络和击穿时，由于失去谐振条件，除短路电流立即下降外，高压立即消失，电弧可以熄灭，恢复电压的重建过程很长，当再次达到闪络电压时，很容易再次关闭电源，因此变频串联谐振试验成套装置适用于高压大容量电力设备的绝缘耐压试验。

实践证明，测试电路的Q值主要由电抗器的特性决定，但是在实际工作中，发现变频串联谐振试验中成套设备的Q值通常大于制造商在实际使用中提供的Q值。但电压等级在35kV及以上的变频串联谐振试验装置成套装置，其Q值往往小于厂家在实际使用中提供的Q值，在恶劣天气下则小得多。随着测试时间的增加，Q值呈下降趋势。因此，根据制造商提供的Q值选择的供电容量不能满足现场试验的要求，且电压不能达到试验要求的耐压值。通过分析不难发现，在参数计算中，测试对象的电容和电路的电感是固定值，而Q值的变化是由于磁场干扰、布线、天气影响、电抗器特性、放置位置等不同的不确定因素引起的。

1）试验时间的影响

随着试验时间的延长，设备加热，等效电阻增大，Q值减小。这种现象在夏季非常显著。为了继续测试整套频率转换串联谐振测试，通常需要设备休息30分钟。

2）天气的影响

①当温度较高时，电路的等效电阻大大增加。使Q值降低。

当湿度较高时，铅电晕损耗大大增加，周围电磁场的干扰也随之增大，从而减小了Q值。

3）高压引线的影响

在单台电气设备的交流耐压试验中，由于试验对象电容较小，高压引线对试验影响不大，在室外配电装置进行交流耐压试验时，设备的安装高度随电压水平的增加而增大，电压电平越高，高压引线越长，一般情况下，高压引线较长，电晕损耗增大，回路等效电阻增大，电容形成的杂散电容并联在被测电容器上，减小环路的谐振频率，从而减小Q值，增加周围电磁场的干扰，从而减小Q值，因此，在高压电气设备的交流耐压试验中，尽量采用波纹管高压引线。

4）电抗器的影响

反应器通常需要是非损失反应器，并且如果反应器在工艺上是差的，则其倾向于具有大的损失，此外，当反应器放置在铁板等金属件上时，会形成涡流损耗，等效电阻增大。

变频串联谐振试验成套装置设备广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业。适用于大容量、高压电容测试物品交接和预防性试验。电力部禁止对电力电缆进行直流耐压试验。对于变频串联谐振试验成套装置，如果是在车间等工业领域工作的朋友，相信它对本仪器并不陌生，而且它的出现对机器运行电流的速度控制有很大的帮助。