中试控股技术研究院鲁工为您讲解：10kv电缆交流耐压值

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。

1、稳定性、可靠性高。ZSXZB串联谐振试验装置系统采用进口功率元件作为功率变换的核心，中试控股电压输出和频率输出稳定，电磁兼容设计合理，保护功能完善，经过多次高压直接对地短路的测试，系统仍然保持完好，同时系统也有很强的过载能力。

2、自动调谐功能强大。ZSXZB串联谐振试验装置系统自动调谐时，从30Hz到300Hz自动扫频，显示扫频曲线，用户能直观地看到系统调谐过程；扫频完成后，系统根据扫频初步找到的谐振频点，在其±5Hz范围内以0.01Hz为分辨率进行频率细扫，最后精确锁定谐振频率。

3、支持多种试验模式。ZSXZB串联谐振试验装置系统支持"自动调谐＋手动调压"，"自动调谐＋自动调压"，"手动调谐＋手动调压"等试验模式，推荐使用"自动调谐＋手动调压"模式，既能快速找到谐振点，又能通过手动调压控制试验过程，安全性更高。

4、ZS串联谐振试验装置系统人机交互界面友好。试验参数设置、试验控制、试验结果等同屏显示，直观清晰，并具有自动计时及操作提示功能。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。ZSXZB串联谐振试验装置系统具备零位保护(电压输出控制旋钮不在零位时，禁止系统启动)，中试控股过压保护，过流保护，闪络保护等功能，保证了系统的可靠性。

在电力设备运行过程中，在温度、电场和机械振动的作用下，绝缘材料在长时间的温度、电场和机械振动作用下逐渐退化，包括整体劣化和局部劣化，产生缺陷。例如，中试控股由于局部电场集中或局部绝缘薄弱，存在局部缺陷。多种预防性试验方法，都能发现一些缺陷，反映绝缘材料状况，但其试验方法的试验电压，往往低于电力设备的工作电压，不足以保证安全运行。直流耐压试验虽然具有较高的试验电压，但也存在一些绝缘缺陷，但由于电力设备的绝缘主要由电介质组成，在直流电压的作用下，其电压是按电阻分布的，因此交流电源的薄弱环节是交流电场下的设备不一定要用直流电进行测试。例如，在直流条件下，发电机的槽形缺陷不易发现。交流耐压试验符合电力设备在运行中的电气条件，交流耐压试验的电压一般高于操作电压。因此，经过测试，该设备具有较大的安全性，因此这种测试已成为保证安全运行的重要手段。中试控股

然而，由于串联谐振试验中的试验电压远高于运行中的试验电压，过大的电压会增加介质损耗、发热和放电，中试控股加速绝缘缺陷的发展。因此，在某种意义上，串联共振试验是一种破坏性试验。

在串联谐振试验之前，必须事先进行各种无损检测，中试控股如绝缘电阻、吸收比、介损因数、直流漏电流等，并对试验结果进行综合分析，以确定设备是湿的还是有缺陷的。如果发现存在问题，必须提前处理。为了避免绝缘击穿的发生，扩大绝缘缺陷，延长维护时间，增加测试过程中的维护工作量，必须消除缺陷后才能进行串联谐振试验。1.RLC谐振

由RLC组成的电路在周期性交变电源的激励下，将产生受追形式的的交流振荡，其振荡幅度随交变电源频率的改变而变化，当电源频率满足一定条件时，回路的振荡幅度达到最大值，即回路发生谐振。

2.测RLC谐振频率

通过逐点改变加在(直接或间接)RLC谐振回路上信号频率来找到最大输出时的频率点，并把这一频点定义为RLC谐振频率。

3.RLC串联电路如图5.1所示：

在图5.1所示的R、L、C串联电路中，中试控股当正弦交流信号源的频率f改变时，电路中的感抗、容抗随之而变，电路中的电流也随f而变。取电阻R上的电压U0作为响应，当输入电压U维持不变中试控股时，在不同信号频率的激励下，测出U0之值，然后以f为横坐标，以U0/U为纵坐标，绘出光滑的曲线，此即为幅频特性，亦称谐振曲线，如图5.2所示。

RLC串联电路

图中所加交流电压U(有效值)的角频率为w ，则电路的的复阻抗为：

电感电容谐振频率计算

复阻抗的模为：

电感电容谐振频率计算

复阻抗的幅角:

电感电容谐振频率计算

即该电路电流滞后于总电压的位差值,回路中的电流I(有效值)为：

电感电容谐振频率计算

实验分析

1.选取的频率组数据不够多，电压最大值时的频率数据不够精确。

2.电压不稳定，使结果有误差。

3.图中得出的数据不够精确，使结果有误差。

4.连接电容没接好导致的误差。

5.仪器本身存在的误差。

6.操作时间过长，时电阻 ，电容，电感的温度上身导致的误差。

7.操作的次数少，数据少引起的误差。

注意事项

1.连接电容时，线头接紧，使操作时不宜掉出。

2.计算时注意单位换算。

3.到接近电压达最大值，要慢慢调，小幅度的改变频率，这样可以增大测量精确度。中试控股交流耐压试验方法的选择