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

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。

(1)被试设备应调试合格，其他绝缘、特性试验合格后，校验SF6气体在额定压力，试验回路中的TA二次应短路接地，试验回路中的避雷器和保护火花间隙应与被试GIS间隔断开。试验前检查高压电缆和架空线、电压互感器、避雷器、电力变压器高压引出线是否与GIS断开，方可进行耐压试验。对于部分电磁式对于互感器，如采用变压器电源、电磁式电压互感器经频率计算不会引起磁饱和，也可以和主回路一次耐压。

(2)接线并检查。试验前，如利用隔离开关胡三通接上检查套管，此时要回收隔离开关货三通气室的SF6气体，卸掉隔离开关或三通的端盖，然后安装试验用套管及连接金具、均压部件等，最后该气室抽真空后充入SF6气体。如GIS为筒式，应认真检查检测套管连通相别。

若GIS整体电容量较大，耐压试验也可以分段进行。根据试验方案，检查GIS隔离开关、断路器和接地开关的位置是否符合试验方案中的方式，非试验隔室断路器、隔离开关应在断开位置，接地开关应在合闸位置，GIS的扩建部分进行耐压时，相邻设备原有部分应断电并接地，否则应对突然击穿给原有部分设备带来的不良影响，应采取特殊措施。每一相都应进行试验，非试验相和外壳一起接地。如怀疑断路器和隔离开关的断口在运输、安装过程中受到损坏或经过解体，应做断口间耐压试验。

下面为大家讲解一下如何用变频串联谐振装置进行GIS交流耐压。试验时，根据现场实际情况，合理布置试验设备，尽量使试验设备接线紧凑并安放稳固，接地线应使用专用接地线。按使用说明书进行试验接线，并检查试验接线，试验变压器的一端接地并与GIS的外壳相连。检查试验设备的接地、分压器的分压比和挡位是否正确。

(3)GIS交流耐压试验前的老练试验。GIS交流耐压试验前应进行老练试验，老练试验通过逐次增加电压达到以下两个目的：

1)将设备中可能存在的活动微粒迁移到低电场区域。

2)通过放电烧掉细小的微粒或电极上的毛刺、附着的尘埃等。

老练试验的基本原则是既要达到设备净化的目的，又要尽量减少净化过程中微粒触发的击穿，还要减少对被试设备的损害，即减少设备承受较高电压作用的时问。所以逐级开压时，在低压下可保持较长时间，在高电压下不允许长时间耐压。老练试验过程中发生击穿放电也按耐压试验的判据来判别。

老练试验施加的电压和时间可与制造厂、用户协商，根据具体情况绘出“试验电压一试率比调节到2%或一个较小的电压，通过旋转频率调节旋钮改变试验回路频率的大小，观察励 磁电压和试验电压的数值。当励磁电压为最小、同时试验电压为最大时，这个时候的率就是试验回路的谐振频率。当试验回路达到谐振频率时了开始升压，电压达到老练试验电压后，开始计时并读取试验电压，试验时间到后，继续升压至下一个老练点。老练过程结束后，确认设备状态正常即可进行耐压试验。

按规定的升压速度将电压从零开始均匀地升压至耐压试验电压值（Us=0.8U出厂），读取试验电压，并开始计时1min。试验结束后，将电压降压到零位，切断变频电源主回路开关，断开变频器电源和试验电源。试验中如无破坏性放电发生，则认为通过耐压试验。

试验中GIS室监护人应密切注意GIS装置的带电状态和仪表指示变化过程，当试验过程中试品发生击穿、闪络或加压过程中出现异常现象时，及时通知操作人员立即降下电压，并切断试验电源，用接地棒对试品充分放电后，进行检查、处理后再进行试验。

试验完毕，必须对高压部位充分放电并接地，然后拆改接线，进行其他相或其他间隔试验，其试验步骤同上。

试验结束后，用绝缘电阻表测量绝缘电阻。测试完毕，将彼试相短路接地，充分放电，恢复接线。