中试控股技术研究院鲁工为您讲解：220kV电缆耐压试验装置

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
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。

耐压测试（有时也称做“高压介电测试”）的测试电压标准规定以两倍于被测产品的工作电压加上1000V。但有些具有“双绝缘”设计产品的测试电压也可能高于上述电压标准。它的工作电压范围是（100～240）V，这类产品的耐压测试电压可能在（1000～4000）V之间甚至更高。提供耐压测试电压的耐压测试仪输出电压须保持在规定测试电压的(100～120)%的范围内，且应连续可调。交流耐压测试仪的输出频率范围为（40～70）Hz之间，测试电压波峰值为均方根(RMS)电压值的（1.3～1.5）倍。通过产品耐压测试应能检测出如下产品缺陷：绝缘材料的绝缘强度太弱；零部件之间的距离太近导致绝缘强度变差；绝缘体上有针孔、气泡或受挤压而破裂变形等。

 进行耐压测试前首先明确该产品应该使用何种电压测试方式，绝大多数产品只允许接受直流电压或交流电压中的一种耐压测试方式，而有些产品则可以同时接受交、直流电压两种耐压测试方式。操作者应根据实际情况来决定采用何种耐压测试方式。为了使被测产品达到安规规定标准，使用者必须对直流耐压测试和交流耐压测试的优缺点有所了解。

 交流耐压测试的优点

 通常用户更容易接受交流耐压测试，因为大部分的产品都使用交流供电，交流耐压测试可以同时对产品的正负极性进行测试，与产品实际应用环境一致。大部分被测产品都会含有一些杂散电容，在交流耐压测试时无法立刻使这些杂散电容饱和，电流流过这些杂散电容会持续一段时间，不会产生瞬间冲击电流，不需缓慢提升测试电压，如果这种产品对冲击电压不是非常敏感，就可以在开始测试时就施加较高的测试电压，耐压测试后不必对测试产品放电，这样极大地提高了测试效率。

 交流耐压测试的缺点

 如果被测产品为电容性负载或者含有较大的杂散电容时，耐压测试所产生的电流会远远大于实际的泄漏电流，因而无法得到被测产品的真实泄漏电流值，耐压测试实际输出的电流值会比采用直流耐压测试时的输出电流值大很多，会增加操作人员的触电危险性。

 直流耐压测试的优点

 由于直流耐压测试会迅速充满被测产品上的杂散电容，测试过程中所产生的容性电流在杂散电容被充满后，会迅速下降接近于零。此时只剩下被测产品实际的泄漏电流，可见直流耐压测试能真实地反映出被测产品实际的泄漏电流值。此外由于仅需在开始极短时间内提供被测产品的充电电流，其余时间几乎不提供的电流，因此与交流耐压测试时所需的电流容量相比直流耐压测试的电流容量更低，这样可以降低测试仪器成本，同时提高了操作人员安全性。

 直流耐压测试的缺点

 由于被测产品存在杂散电容，为避免充电电流迅速增大，直流耐压测试电压必须由“零”开始，缓慢上升。被测产品上的杂散电容量越大所需的测试电压上升时间越长。另外因杂散电容引起的过大充电电流会导致测试仪器的产生误判，从而使测试的结果产生偏差。直流耐压测试过程会使被测产品杂散电容产生电荷而带静电，为保障操作人员安全，在测试结束后，必须要对被测产品接地放电。另外直流耐压测试与交流耐压测试不同，只能测试单一极性，如果被测产品要在交流电压下使用，就必须要考虑直流耐压测试这个缺点。交流耐压测试实际测试电压的波峰值是仪表显示值的几倍，一般测试仪表无法显示此波峰值，直流耐压测试也无法做到。所以如果使用直流耐压测试方式，必须将测试电压提高到相应的数值。

 综上所述，正确选择交、直流耐压测试方式，既能获得真实有效的测试数据，提高测试精度，同时也可降低测试成本，提高测试效率，提供给用户满意的技术支持。