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。

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。

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中试控股系统配置参数

(一)变频电源ZSXZ-4kW                                      1台

1)额定输出容量：4kW

2)工作电源：220/380±10%V（单/三相），工频

3)输出电压：0–400V

4)额定输入电流：10A

5)额定输出电流：10A

6)电压分辨率：0.01kV

7)电压测量精度：1.5%

8)频率调节范围：30–300Hz

9)频率调节分辨率：≤0.1Hz

10)频率稳定度：0.1%

11)运 行 时 间：额定容量下连续60min

(二)激励变压器ZSJL-3kVA

1)额定容量：3kVA

2)输入电压：0-400V

3)输出电压：1.5/3kV

4)结    构：干式

6)重    量：约35kg

(三)高压电抗器ZSDK-22kVA/22kV

1)额定容量：22kVA;

2)额定电压：22kV

3)额定电流：1A

4)电 感 量：110H/单节

5)品质因素：Q≥30 (f=45Hz)

6)结    构：干式

(四)电容分压器ZSFY-3000pF/50kV

1)额定电压：50kV

2)高压电容量：3000pF

3)介质损耗：tgσ≤0.5%

4)分 压 比：1000：1

5)测量精度：有效值1.5级

6)重    量：约8kg

(五)ZSBP-44kVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置补偿电容器ZSBC-20000pF/40kV

1)额定电压：40kV；

2)高压电容量20000pF；

3)重量：8kg；

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%。

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。

串联谐振做耐压试验不升压的原因及解决办法

下面串联谐振厂家中试控股为您解答：变频串联谐振试验装置，电压不能上升该如何解决。

首先，分析变频串联谐振试验装置不升压的几个可能原因：

1、试品Q值太低;

2、激励电压不够;

3、电抗器底部有铁磁物体;

4、检查试品;

解决方案：

1、改变激励变压器绕组接法，提高励磁电压

2、绝缘筒架高电抗器或离开铁磁物体。

3、检查电抗器连接线

4、检查试品是否接线良好或者断路串联谐振装置在电力预防性试验设备中是比较常见的，通常用于做电缆，变压器，GIS开关，互感器等电力设备的耐压试验，通过耐压预防在先，才能保证电力的正常运行。下文我们来讨论一下串联谐振装置的品质因数。

串联谐振品质因数也可以称为Q值，通常用Q来表示，是谐振电路中一个非常重要的电气参数，串联谐振品质因数是电学和磁学的量，表示储能原件在谐振电路中所储存能量与每周期损失能量的质量指标，串联电路回路中原件的Q值等于电抗与等效串联电阻的比，元件的Q值越大，用该原件的电路选择性越强。

串联谐振品质因数计算方法：

品质因数的大小决定谐振电路曲线的尖锐程度，而尖程度是与电路中的能量有关，所以品质因数的最原始定义为：

串联谐振装置的品质因数与计算方式

在由电容电感电阻组成的电路中，储能元件是电感和电容，耗能元件是电阻，所以上图公式又可以写成：

串联谐振装置的品质因数与计算方式

从以上论述中得知：电路中总的瞬时储能也是一恒定值，几位储存的最大能量，电路中消耗总能量为：

串联谐振装置的品质因数与计算方式

以上总结为：

一般RLC串联谐振电路品质因数计算问题，应从品质因数原始入手，得出一般的RLC谐振电路的品质因数的计算方法，即先计算端口的阻抗值和导纳，得到等效R、L、C参数，然后套用串、并联谐振电路的品质因数计算公式即可。串联谐振中频炉的工作原理

中频电炉的内部结构：

串联谐振中频电炉的内部结构示意图

如图2-1所示，电炉炉衬的主要材料是二氧化硅，它的耐热温度最高可以到达1650C。电炉的周围是由感应线圈以及不锈钢丝网环绕组成的，其中感应线圈与中频电源直接连接，并且通过交频磁通来对电炉进行加热;不锈钢丝网与漏炉保护电路直接连接，它是保护电路的一部分。在科学技术的带领下，感应加热电源根据各种各样的需求，形成了不同模式：

① 整流器(AC-DC )

② 滤波环节(FILTER)

③ 逆变器(DC- AC)

④ 谐振槽路及负载(RESONANT TANK)

⑤ 控制及保护环节(CONTROL AND PROTECT)

电磁感应原理

根据电磁感应定律，我们可以得出：导体在交变的磁场下，感应电动势会从导体内部产生，感应电流会因为电流的闭合而产生，这便是感应加热的基本原理，也是电磁感应的基本原理。

感应加热效应

就感应加热而言，他有四种效应，他们分别是集肤效应、邻近效应、端部效应和圆环效应。感应电炉就是利用这四种效应来对负载进行加工的。通过将金属放入感应线圈中，并且对线圈的两端施以交流电压，进而在感应线圈中产生相应的交流电流，然后会产生出交变的磁场。在不断变化的磁场中，圆环效应便会产生，在线圈的内侧表面层之上电流会全部集中，而邻近效会产生于感应线圈与金属之间，集肤效应会出现在金属本体之上。综上为反应加热的效应全过程。

集肤效应

线圈导体产生的交变电流与金属坯料产生的涡流有着不均匀分布的电流密度，其中，电流密度的峰值将会在它的表层产生，并且按照指数函数的形式向中心部缓慢削弱，这便是集肤效应。

邻近效应

邻近效应指的是当通有交流电的两根导体相互距离短时，两者分别作用对方，这会更改电流的分布。倘若两根导体中电流的流通方向不同时，电流的最大密度会在导体内侧;倘若两根导体中电流的流通方向相同时，电流的最大密度会在导体外侧。

端部效应

在感应加热时，工件端部的温度常常与非端部的温度略有不同，这就是感应加热的端部效应。端部效应分为两部分，他们分别是坯料和感应线圈的端部效应。集肤效应与端部效应的不同之处在于，集肤效应主要是对金属坯料磁场分布的反应，而端部效应主要是对坯料和感应线圈端部磁场分布的反应。因为这个的不同，使得坯料的功率分布和加热温度遭受一些限制。

圆环效应

圆环效应是指当交变的电流在圆环形线圈上流动时，线圈导体的内侧出现最大电流密度。通常情况下，在环内的磁力线较多，而在环外较少，所以，外侧的电流线会比内侧的电流线穿过更多的磁通。综上，外侧的电流密度和总电势会比内侧的小很多。