中试控股技术研究院鲁工为您讲解：220kV电线电缆电性能试验方法与装置

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
ZSBP-44kVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置主要功能及特征
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。
特点：

设备的重量和体积大大减少。串联谐振装置中，省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，中试控股使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10-1/30。

有效改善输出电压波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效防止了谐波峰值对试品的误击穿。

防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q，而用并联谐振或者试验变压器做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

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。 

ZSBP-44kVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置容量验证

装置容量定为44kVA，分两节电抗器，电抗器单节为22kVA1A

试验时设备组合方式

组合方式

被试品对象     电抗器选择

（22kVA/22kV两节）    激励变压器

输出端选择     试验电压(kV)

10kV/300mm2电缆1km         使用电抗器两节并联     1.5kV        ≤22kV

10kV开关等电气设备    使用电抗器两节串联     3kV  ≤42kV

如何选择合适的变频串联谐振耐压试验装置？
为了选对规格，请提供以下技术参数
1、电力变压器：电压等级，大容量，试验性质（中性点耐压或全绝缘耐压）单相对地电容量；
2、电力电缆：电压等级，大长度，截面积；
3、发电机、电动机：电压等级（出口电压或称工作电压），试验电压（耐压值）单相对地电容量范围（如0.2-0.55uF等）；
4、开关、绝缘子、PT、CT、绝缘工器具、母线：电压等级（或称工作电压）；试验电压（耐压值）；
5、CVT效验：电压等级或称工作电压，试验电压（耐压值）电容量范围（如0.005-0.02uF）。

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。

串联谐振耐压实验装置结构分析

1.1.1 电源

1. 380V的市电,详细接法请务必按照。

2. 4.4.0励磁变压器接法的说明中连接!

1.1.2 操作面板说明

 1. 电源开关：负责计算机部分的电源供给。

 2. 电源指示：总电源上电指示，空气开关合上时点亮。

 3. 复位：负载失谐、变频源过热以及其它保护动作后的故障复位。

 4. 停止：发生紧急情况的应急中断按键。

 5. 信号：用于接入分压器低压臂，最大电压 100V，输入阻抗 10M。

 6. 接地：用于系统安全接地。

 7. 液晶显示器：用于系统各参数、波形、菜单等的显示。

 8. 输入：电源接入。10KW 以下通过中间变压器接入，10KW 以上直接在 380V

电源电源的两根火线上接入。

 9. 输出：调频电源输出至励磁变压器输入。

 10. 大容量控制台的输入输出的接线柱在箱体背面的下部分。

 1.1.3 接通电源：

操作箱在上电后启动“电源开关”,“电源指示”灯亮，液晶点亮显示。注意：仪器两侧开孔处的风扇在运行则表示表示仪器内部功率器件正常工作。否则表示仪器内部过热或上次试验时没有复位。此时应该切断电源，将仪器置于通风处静置1小时左右，待内部适当降低温度后再启动电源。当风扇经常性的不启动时，建议立即与厂家联系。当设备出现不可恢复性故障时，请不要自行拆卸仪器。

 1.2.0 触摸屏显示器：调频电源的控制屏幕为全触摸屏，你只需要在屏幕上要操作的位置轻轻点击，即可以进行操作。

 1.2.1 开机后，液晶的显示界面如图 2 所示。

 1. 自动、手动：选择试验模式；

 2. 设置：各种试验参数的设置；

 3. 资料：查看和输出试验记录；

 4. 时间：设置试验时间；

 1.2.2 试验参数设置：在每次试验前必须正确设置当次试验是的各种参数！点击“设置”后，液晶的显示界面如图 3。

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 试验频率：选择自动调谐时的频率区间，自动调谐时在此区间内扫频。

 1.下限频率最高为 100HZ，上限频率最低为 150HZ。

 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。

 输出电压：设置调谐时输出电压的初此值。

 1. 对 Q 值较低的试品如发电机、电动机，初此值设定为 30～40V；

 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 10～15V。试验电压：设置试验电压的最高值。

 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 5％Ue。

 报警电压：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%。

 报警电流：设置输出电流的最高值。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的 2/3。

 运行时间：设置试验电压的加压时间。00:01 指试验时间为 1 分钟，其余的依此类推。

 电压比：用于设置分压器的分压比。一般在出厂时已经设置完毕，现场试验时不能调整，以免计量的电压不对。之所以在界面上保存此项，是用于在一定的时候效验分压器。

 确认：移动需要设置的位置。当设置完某一参数后，点击“设置”自动保存该参数并进入下以设置项。

 1～0：数字键：选择需要设置的数值。

 020.00 位置：按数字时显示需要值。

 退格：改变设置位数。

 返回：设置完成后返回到图 2 界面。

 点击“返回”后，保存所有设置了的参数，进入到试验界面。

 注意：因为你是第一次使用我们的设备，建议在进行试验操作前仔细检查你的当次设置是否符合试验要求。具体做法就是在试验前你再次点击“设置”，进入图 3 界面，依次检查每一项参数，确认与试验要求符合后再点击“返回”进入待试验的图 2 界面。

 1.3 励磁变压器：

 1. A1、A2 等高压端的电压值是根据用户试品对象特殊设计的，不能接错。

 2. 一般在对试验电压低、电流大的试品试验时接较低电压端，反之接较高电压端。

 3.用于发电机、电动机耐压的谐振装置的励磁变压器的输出电压较高，在使用时请尽可能将连接线与其他物体隔离。

 4. 励磁变压器的接地端是保证隔离效果和安全的重要端口，必须可靠接地。

 1.4 电容器分压器：

 1.我们提供的电容器分压器是保证在不带任何试品的情况下，可以自升压的必备件，主要用于检查装置和效验分压器。

 2.电容分压器的额定电容量通常与所有电抗器串联时的电抗值匹配，所以在没有特殊说明的情况下，对装置自升压时请将所有电抗器串联连接。

本公司生产的串联谐振设备在行业内都广受好评，以打造最具权威的“串联谐振“高压设备供应商而努力。1．LC串联谐振吸收电路

 吸收电路的作用是将输入信号中某一频率的信与去掉。图4-65所示是采用LC串联谐振电路构成的吸收电路。电路中的VT1构成一级放大器，U是输入信号，U是这一 放大器的输出信号。Ll和Cl构成LC串联谐振吸收电路，其谐振频率为fo，它接在VT1输入端与地端之间。