中试控股技术研究院鲁工为您讲解：10kv电缆耐压试验电压装置

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。

变频串联谐振耐压试验装置组成部分：变频电源主机、激励变压器、电抗器、电容分压器、补偿电容器、测试附件组成。
元器件（纯进口）：功率器件：德国英飞凌，模块：日本富士IGBT，芯片：英特尔等

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

装置主要组成

1、变频电源  ZSBP-4kW

2、激励变压器       ZSJL-3kVA

3、高压电抗器       ZSDK-22kVA/22kV

4、电容分压器       ZSFY-3000pF/50kV

交流耐压试验是电力设备绝缘强度有效和直接的方法，是电力预防性试验的一项重要内容。 
此外，由于交流耐压试验电压一般比运行电压高，因此通过试验后，设备有较大的安全裕度，因此交流耐压试验是电力设备安全运行的一种重要手段。一般变频串联谐振试验装置来进行交流耐压试验。  
试验电压的确定 
交流耐压试验中，关键的问题就是正确选择试验电压的数值，一方面要求能保证绝缘水平，另一方面要考虑因试验电压过高而引起的绝缘劣化。

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：

1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪络）等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪络时闪络保护动作并能记下闪络电压值，以供试验分析。

2、整个装置单件重量很轻，便于现场使用。

3、装置具有三种工作模式：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式；方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。

4、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便识别和查找。

5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上、向下选择，同时液晶大屏幕显示扫描曲线，方便使用者直观了解是否找到谐振点。

6、ZSBP-44kVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置采用DSP平台技术，可根据用户需要增减功能和升级，人机交换界面更为人性化。

7、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

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。

在实际应用中，变频谐振（也叫串联谐振）与工频谐振的主要区别如下：

第一，由测试产品的电抗器（L）和电容器（C）组成的变频谐振具有固定的谐振频率（F），即谐振频率F = 1 /（2π√L?C），当测试频率等于此频率时，电路谐振。励磁变压器用于激励变频谐振电路，并调节变频电源的输出频率，使环路电感L和样本C串联谐振，谐振电压为施加于其上的电压，在选择电抗器时，用于变频谐振的电抗器一般是固定的，分为多个部分。根据不同电抗器的串联和并联，可以达到所需的电感值。或者可以使用固定电抗器。可调电抗器组合在一起；但是，可调式电抗器只能在测试前手动调整，并且测试过程不变，因此，对于变频谐振测试设备，测试前电抗器的调整和匹配工作繁琐。工频共振电抗器是连续可调的，并且通常由电动机电操作，并且操作非常简单。

第二，根据共振产生的条件和品质因数，工频串联谐振，因为不能调节频率f，所以样品电容值C是一个固定值，因此只能通过调节电抗器来进行调谐，因此工频谐振的Q值通常较低。相反，可以通过调节频率和电感来调谐频率转换谐振，从而可以获得更高的Q值。体现在测试设备中，设计了变频谐振测试设备，可以充分考虑变频电源。诸如容量，电抗器数量和电感值之类的参数可使器件在满足测试容量要求的同时达到最高Q值。制作容量，体积等 测试设备较小，变频谐振测试设备广泛应用于电力，冶金，石油，化工等行业，适用于大容量，高压电容测试样品的交接和预防测试。

串联谐振耐压装置即串联谐振耐压装置主要由变频控制器，励磁变压器，高压电抗器，高压分压器等组成,用串联谐振原理，利用励磁变压器激发串联谐振回路，调节变频控制器的输出频率，使回路电感L和试品C串联谐振，谐振电压即为加到试品上电压。适用于大容量高电压，电容性试品的效验及预防性试验。主要针对交联电缆、水力发电机、主变、母线、GIS 等， 交流耐压试验，具有较宽的适用范围，是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。

串联谐振频率范围为30Hz到300Hz。由于被试品10kV真空断路器对地电容值很小，因此将4节电抗器（2.5A，50H，27kV）串联起来。由于实验条件，这里串上2节达到电压值在并上30000PF的补偿电容。

接线

接线操作前先用兆欧表对断路器进行绝缘测量，测量合格后将变频电源的安全接地线接好，再将变频电源的输出与激励变压器的输入进行连接，激励变压器接地端接地，在将2节电抗器串联，电抗器首段A与尾段X连接，然后将激励变输出端与其尾端电抗器X连接，顶端电抗器A与电容分压器顶端连接，电容分压器下端将分压信号线和接地线分别连接变频电源和接地线。在将补偿电容和电抗器及分压器并联，补偿电容下端接地端子接地，最后将被试品一侧短接与补偿电容连接，另外一侧及外壳短接接地，需注意，这里断路器是分闸状态，如果是合闸状态我们只需将断路器外壳接地即可。

操作步骤

确认接线完成后变频电源接通电源，电源可以接220V或380V，接220V时接AC两相，接380V时接ABC三相（注意：当接220V 时变频电源输出功率减半）。打开变频电源开关，点击进入参数设置页面，首先设置第一阶段试验电压，这里试验电压为39kV（客户要求），所以直接点击设置为39kV，仪器会自动设置过压保护，和闪络保护，过压保护为试验电压的1.1倍，闪络保护为试验电压的是0.4倍，过流保护默认为装置的额定电流。起始频率默认为20Hz，终止频率默认为300Hz。起始电压默认为30V，分压器比以出厂装置默认为准。

参数设置完成后点击返回（在此需要拉起围栏，将要进行耐压试验，防止人员触碰）。点击返回上一级主界面，进入主界面点击自动试验，可以看到设置的参数设置。

点击开始试验，仪器会自动寻找谐振点，自动升压，升压到试验电压时仪器会自动进入到耐压计时，当耐压时间到达后自动降压。试验完成后点击保存，保存试验报告并打印。

接下来将是手动试验。手动试验可以认为寻找谐振点和升压，一般建议谐振点还是仪器自动完成，可以手动升压。试验完后需进行安全放电哦！