中试控股技术研究院鲁工为您讲解：10kv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。

试验特征

1、35kV及其以下电压等级的电缆使用数量多，试验工作量大，中试控股所以此类耐压试验装置体积小，重量轻，便携式电缆耐压试验系统由此而诞生；

2、本系统要求单个人能现场搬动的部件重量不超过30kg，要求两个人能现场搬动的部件重量不超过60kg，适合现场搬运；

3、电源采用220V单相电源或380V单电源，方便现场取电；

4、电抗器部分采用干式环氧浇注，美观可靠，适合各类电缆的要求；

5、110kV及以上电压等级电缆耐压试验采用油浸式电抗器，在单体重量超过100kg时，可选配我公司专用小型电动吊车；

变频串联谐振耐压试验装置适用于火力、水力发电机的交流耐压试验.中试控股生产与研发交流耐压试验的产品。下面介绍一下变频串联谐振耐压试验装置的选型。

 

一、产品应用：

1. 75MW水力发电机交流耐压试验，出口电压≤13.8kV，电容量≤0.823μF，试验频率为45-65Hz，试验电压不超过30.6kV。

2. 57.5MW水力发电机交流耐压试验，出口电压≤10.5kV，电容量≤0.75μF，试验频率为45-65Hz，试验电压不超过24kV。

3. 35MW水力发电机交流耐压试验，出口电压≤10.5kV，中试控股电容量≤0.9036μF，试验频率为45-65Hz，试验电压不超过24kV。

 

二、采用标准

本变频串联谐振耐压试验装置的制造、中试控股试验和验收除了应满足本技术要求外，还应符合如下标准：

|      GB 1094.1—1996 电力变压器第1部分：总则GB 1094.2—1996 电力变压器第2部分：温升

|      GB 1094.5—1985 电力变压器第5部分：承受短路的能力

|      GB/T 2900.15 电工术语变压器、互感器、调压器和电抗器

|      GB/T 11920—1989 电站电气部分集中控制装置通用技术条件

|      GB/T 16927.1—1997 高电压试验技术第1部分：一般试验要求EQV IEC 60060-1：1989

|      DL/T849.6-2004          高压谐振试验装置通用技术条件

|      GB10229-88            《电抗器》

|      GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

|      DL/T 596-1996          《电力设备预防性试验规程》

|      GB1094.1-GB1094.6-96   《外壳防护等级》

 

三、变频串联谐振耐压试验装置设备组成

配置设备一览表

序号       设备名称       型  号  及  规  格    单位       数量       备注

1     激励变压器    40kVA/4kV/0.4kV     台    1   

2     变频电源       40kW/0.38kV   台    1   

3     高压电抗器    87.5kVA/35kV  台    4   

4     电容分压器    50kV-2000pF    套    1   

5     内部连接线           套    1   

6     均压球           对    1   

7     高压软管线           根    2   

8     绝缘底座              个    4   

四、技术要求

一）、特点及主要功能

1)    内部由嵌入式触摸屏控制,操作功能得到优化,操作简单

2)    自动扫频,寻找谐振点.频率范围20-300Hz,中试控股可手动设置扫频范围,扫频最大耗时1.5分钟(全频扫). 频率分辨率0.01Hz

3)    自动试验,用户可设置试验程序中试控股,系统自动按设置的程序完成试验过程

4)    自动试验时,自动跟踪系统的谐振状态,当谐振状态发生变化,超过设置的区域时,系统自动跟踪谐振点.在整个过程中保证系统工作在最优出力状态，调频时绘制频率电压曲线。

5)    耐压时自动跟踪电压,电压正常波动时自动调整电压到目标电压,由用户根据试验情况进行操作

6)    全压输出保护：在调压过程中，严格保证变频电源不会全电压输出

7)    软件经过严格模拟运行检验，运行安全、稳定、可靠

8)    自动保存试验数据,数据查询功能,根据查询条件查询以往的试验数据；                                                                                                                       

9)    液晶显示屏可显示电源电压和电流；高压输出的频率、电压、电流

10)  保护功能：具有断电、过流、过压及闪络保护功能；

a)    过电压保护：可人工设定过电压保护值；当整套装置的输出电压达到保护整定值时，自动切除整套装置

b)    过电流保护：可人工设定过电流保护值；当整套装置的输出电流达到保护整定值时，自动切除整套装置

c)    击穿保护：具有放电或闪络保护功能，当高压侧发生对地闪络时，自动切除整套装置。不会对试验设备和人身造成伤害，变频电源内电子元件不会击穿

d)    断电保护：试验电源断电后，装置能快速保护

11)   变频电源内部结构及其各元器件在经过正常的公路、铁路运输后，相互位置不变，不损坏，紧固件不松动

12)  外观及操作界面充分采用人性化设计，美观大方，操作简便

 

2.  主要技术参数

|      额定容量：350kVA；

|      输入电源：单相380V电压，频率为50Hz；

|      额定电压：35kV；

|      额定电流：10A；

|      工作频率：30-300Hz；

|      波形畸变率：输出电压波形畸变率≤1%；

|      工作时间：额定负载下允许连续15min；

|      温    升：额定负载下连续运行15min后温升≤65K；

|      品质因素：装置自身Q≥10(f=45Hz)；

|      保护功能： 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分)；

|      测量精度：系统有效值1.5级；

 

3、配置及说明

|      激励变压器 40kVA/4kV/0.4kV             1台

a)    额定容量：40kVA；

b)    输入电压：380V，单相；

c)    输出电压：4kV；

d)    结    构：干式；

e)    重    量：约105 kg；

|      变频电源40kW/380V                     1台

a)    额定输出容量：40kW

b)    工作电源：380V，工频

c)    输出电压：0 – 400V，单相，

d)    额定输入电流：100A

e)    额定输出电流：100A

f)     输 出 波 形：正弦波

g)    电压分辨率： 0.01kV

h)    电压测量精度：0.5%

i)     频率调节范围：30 – 300Hz

j)     频率调节分辨率：≤0.01Hz

k)    频率稳定度：    0.05%

l)     运 行 时 间：额定容量下连续15min

m)   额定容量下连续运行15min元器件最高温度≤65K;

n)    噪 声 水 平：≤50dB

o)    重量约90kg；

|      高压电抗器87.5kVA/350kV               4节

a)    额定容量：87.5kVA;

b)    额定电压：35kV；

c)    额定电流：2.5A；

d)    电 感 量：49.2H/单节；

e)    品质因素：Q≥10 (f=45Hz)；

f)     结    构：干式；

g)    重    量：约45kg；

|      电容分压器50 kV -2000 pF               1套

a)    额定电压：50kV；

b)    高压电容量：2000pF

c)    介质损耗：tgσ≤0.5%；

d)    分 压 比：1000：1

e)    测量精度：有效值1.0级;

f)     重    量：约10kg；*