中試控股技術研究院魯工為您講解：6KV交聯聚乙烯電纜交流耐壓試驗標準

ZSBP-22kVA/22kV 變頻串聯諧振耐壓試驗裝置

10kV/25mm2電纜1km交流耐壓試驗，電容量≤0.1576uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
10kV/120mm2電纜0.6km交流耐壓試驗，電容量≤0.1562uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
10kV/300mm2電纜0.5km交流耐壓試驗，電容量≤0.1877uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。
10kV/630mm2電纜0.2km交流耐壓試驗，電容量≤0.102uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。

參考標準：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

變頻串聯諧振試驗裝置：ZSBP系列變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調節電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現諧振，從而在被試品上獲得高電壓大電流，因其所需電源功率小、設備重量輕體積小在國內外得到了廣泛應用，是當前高電壓試驗的新方法和潮流。

交流耐壓試驗是電力設備絕緣強度有效和直接的方法，是電力預防性試驗的一項重要內容。 此外，由于交流耐壓試驗電壓一般比運行電壓高，因此通過試驗后，設備有較大的安全裕度，因此交流耐壓試驗是電力設備安全運行的一種重要手段。一般變頻串聯諧振試驗裝置來進行交流耐壓試驗。  
試驗電壓的確定交流耐壓試驗中，關鍵的問題就是正確選擇試驗電壓的數值，一方面要求能保證絕緣水平，另一方面要考慮因試驗電壓過高而引起的絕緣劣化。

警 告！
禁止帶電拔插測試線，您在插拔測試線、電源插座時，會產生電火花，小心電擊，避免觸電危險，注意人身安全！
高壓危險！操作此電源或諧振系統的人員必須具備高壓專業技術人員資格。
1． 查看或拆接試驗回路連線時，必須斷開設備電源，         嚴禁設備帶電時查看或拆接試驗回路連線。否則可能造成人員傷亡事故。
2． 操作人員必須熟讀操作手冊了解操作注意事項后，嚴格按照操作手冊進行操作。
3． 通電試驗前必須檢查所有試驗連線正確，尤其是接地端子必須良好接地。
安全要求
請閱讀下列安全注意事項，以免人身傷害，并防止本產品或與其相連接的任何其它產品受到損壞。為了避免可能發生的危險，本產品只可在規定的范圍內使用。
只有合格的技術人員才可執行維修
—防止火災或人身傷害！
使用適當的電源線：只可使用本產品專用、并且符合本產品規格的電源線。
正確地連接和斷開：當測試導線與帶電端子連接時，請勿隨意連接或斷開測試導線。
產品接地：本產品除通過電源線接地導線接地外，產品外殼的接地柱必須接地。為了防止電擊，接地導體必須與地面相連。在與本產品輸入或輸出終端連接前，應確保本產品已正確接地。
注意所有終端的額定值：為了防止火災或電擊危險，請注意本產品的所有額定值和標記。在對本產品進行連接之前，請閱讀本產品使用說明書，以便進一步了解有關額定值的信息。
在有可疑的故障時，請勿操作：如懷疑本產品有損壞，請本公司維修人員進行檢查，切勿繼續操作。
請勿在潮濕環境下操作
請勿在易爆環境中操作
保持產品表面清潔和干燥

驗證：

1、110kV/300mm長度0.5km電纜的交流耐壓試驗，電容量≤0.0735uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。

使用電抗器兩節并聯，則L=350/2=175H

2、35kV/300mm長度1km電纜的交流耐壓試驗，電容量≤0.1945uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。

使用電抗器兩節并聯，則L=276/2=138H

當回路發生串聯諧振時,X1=Xc,Uc=U/RXc=U/RXL。其中XL為回路感抗,Xc為回路彎抗,U為勵磁電壓,Uc為試品承受電壓。設諧振回路的品質因數為Q,則Uc=QU,即被試品上獲得的電壓為勵磁電壓的Q倍,被試品上獲得的容量也為試驗電源容量的Q倍,就實現了用低電壓小容量試驗變壓器對大容量試品進行交流耐壓試驗的目的。

特征

變頻串聯諧振耐壓試驗裝置，中試控股采用調節電源頻率的方式，使得電抗器與被試電容器實現諧振，從而在被試品上獲得高電壓大電流，因其所需電源功率小、設備重量輕體積小，在國內外得到了廣泛好評和應用，是當前高電壓試驗的新方法和潮流。

什么是串聯諧振？ 
由于電力預防試驗大多是對于大容量和高電壓的電氣設備，建議采用工頻耐壓進行絕緣性能的檢測，也就是剔除了采用直流高壓發生器對于電氣設備絕緣性能檢測的使用要求，雖兩者都屬于破壞性試驗，但經過長期的研究，采用工頻耐壓的方式相對于直流耐壓穩定性，安全性要好，由于電氣設備的容量大，電壓高，往往像油浸式試驗變壓器一類的工頻耐壓設備無法滿足測試要求，在國內，為了達到這一目的，基本通過變頻串聯諧振來實現測量。 
變頻串聯諧振，“變頻”在串聯諧振電路中，通過調整可變的頻率范圍產生諧振條件，“串聯”是指在整個電路中的鏈接方式，串聯時，電壓相加，電流不變，“諧振”是指的諧振電路，組合起來就是我們常說的串聯諧振試驗裝置。
所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
設備的重量和體積大大減少。串聯諧振裝置中，省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。
有效改善輸出電壓波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。
設備的重量和體積大大減少。串聯諧振裝置中，省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/10-1/30。
有效改善輸出電壓波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

結構： 采用干式結構,絕緣耐熱等級H級,滿足干式變壓器國家規范要求；高﹑低壓繞組間和鐵芯設靜電屏蔽,既作為勵磁變,又是隔離變；內置過電壓保護,防止擊穿反擊。

采用了調節電源的頻率的方式使得電抗器與被試電容器實現諧振，在被試品上獲得高電壓大電流，是當前高電壓試驗的一種新的方法和潮流，在國內外已經得到廣泛的應用。
采用了專用的SPWM數字式波形發生芯片，頻率分辨率16位，在20~300Hz時頻率細度可達0.1Hz；采用了正交非同步固定式載波調制方式，確保在整個頻率區間內輸出波形良好；功率部分采用了先進的IPM模塊，在小重量下確保儀器穩定和安全。

一、 被試品對象及試驗要求

1、300mm2/110kV電纜，長度500m，電容量≤0.0735μF，試驗頻率為30-300Hz，試驗電壓128kV。

2、300mm2/35kV電纜，長度2000m，電容量≤0.38μF，試驗頻率為30-300Hz，試驗電壓52kV。

3、300mm2/10kV電纜，長度4000m，電容量≤1.48μF，試驗頻率為30-300Hz試驗電壓22kV。

4、120mm2/10kV電纜，長度7000m，電容量≤1.82μF，試驗頻率為30-300Hz試驗電壓22kV。

5、110kV線路絕緣子、開關、GIS等電氣設備的交流耐壓，試驗頻率為30-300Hz，最高試驗電壓265kV。

二、 工作環境

1. 環境溫度：－150C –40 0C;

2. 相對濕度：≤90%RH;

3. 海拔高度:  ≤2500米；

三、 裝置主要技術參數及功能

1. 額定容量：270kVA；

2. 輸入電源：單相380V電壓，頻率為50Hz；

3. 額定電壓：27kV； 270kV

4. 額定電流：10A； 1A；

5. 工作頻率：30-300Hz；

6. 波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；

7. 工作時間：額定負載下允許連續60min；過壓1.1倍1分鐘；

8. 溫    升：額定負載下連續運行60min后溫升≤65K；

9. 品質因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；

10. 保護功能：對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分)；

11. 測量精度：系統有效值1.5級；

  一般在大型電力變壓器，電力電纜等交流耐壓試驗中都會涉及使用串聯諧振系統。利用串聯諧振產生工頻高電壓，應用在高電壓技術中，為變壓器等電力設備做耐壓試驗，可以有效的發現設備中危險的集中性缺陷，是檢驗電氣設備絕緣強度的*有效和*直接的方法。應用在無線電工程中，常常利用串聯諧振以獲得較高的電壓。在收音機中，也會常利用串聯諧振電路來選擇電臺信號。串聯諧振具有如下電路特點：總阻抗值小，電源電壓一定時，電流大，電路呈電阻性，電容或電感上的電壓可能高于電源電壓。

串聯諧振中的可調型串聯諧振試驗裝置是國內極早時候用于現場校驗的可調式諧振裝置，廣泛用于國內500kV及以下的電容式電壓互感器的現場校驗。變頻串聯諧振試驗裝置為干式組合串聯諧振裝置，由勵磁變壓器和多個諧振電抗器組成，單個組成單元體積小，重量輕。特別適用于野外作業，且保護功能完善，具備零位保護(電壓輸出控制旋鈕不在零位時，禁止系統啟動)，過壓保護，過流保護，閃絡保護等功能，很好的保證了系統的可靠性。

變頻式串聯諧振試驗裝置由公司研發生產并進行銷售！以“堂堂正正做人，認認真真做事”、“做事即做人，產品即人品”的經營理念和“準確安全， 精益求精、持續創新”的工作質量方針為核心，全心為電力工作者提供更好的設備和服務。

諧波諧振的危

    串聯、并聯電路諧振頻率與系統電阻無關,當系統諧波源頻率天時就會發生串聯或并聯諧振。若、很小,可以激發二次或三次諧波的高次諧波諧振過電壓若、很大,則能激發分頻諧波的諧振過電壓,這兩種諧振過電壓都表現為三相對地電壓的同時升高,而線電壓正常。試驗研究表明,基波諧振和高次諧波諧振過電壓一般不超過倍額定電壓,對于分頻諧波諧振,由于受到電壓互感器鐵芯嚴重飽和的限制,過電壓一般不超過倍額定電壓,但勵磁電流急劇增加,瞬時可高達額定勵磁電流的幾十倍以上,引起高壓保險絲的頻繁熔斷。

    ①串聯或并聯諧振會產生高于電源數倍的電壓,施加在回路中的電容器、互感器、斷路器等設備上,引起高壓電氣設備絕緣損壞。在熔斷器未及時熔斷的情況下會引起電壓互感器噴油、繞組燒毀甚至。

    ②諧振引起的過電壓,還可以導致氧化鋅避雷器的損壞。無間隙氧化鋅避雷器的過電壓耐受能力有限,如果選用氧化鋅避雷器的直流電壓偏低,在過電壓的作用下連續動作,最終會發生熱崩潰而損壞。

    ③在電壓互感器熔斷器不能及時熔斷的情況下,引起電壓互感器二次電壓升高,對二次繼電保護設備和計量儀表的絕緣造成損壞或引起繼電保護設備的誤動。

    ④基波諧振時,出現虛幻接地現象,易引起值班人員的誤判斷,表現為兩相電壓升高,一相電壓降低,線電壓正常,其現象與單相接地相同。

    ⑤諧振時電壓互感器鐵芯的飽和會使變比誤差增大,影響計量、測量精度。

    ⑥諧波諧振引起電網的諧波損耗增大。

    諧波諧振的預防和應對措施

    ① 少諧波源的產生

    在選用鐵芯設備時盡量選用勵磁特性好、伏安特性高、鐵芯不易飽和的電磁式電壓互感器、變壓器、電抗器。在選用電磁電壓互感器時應注意同時提高三相電壓互感器的勵磁特性和伏安特性曲線的線性度,盡量選用同型號、同批次生產的單相電壓互感器,也可以采用電容式電壓互感器代替電磁式電壓互感器。

    斷路器三相不同時合閘,由于合閘瞬間三相電壓的不同,會引起的三相負載的不對稱,使電源的中性點產生位移,中性點對地電壓與電源電壓疊加會使三相對地電壓同時升高或兩相、單相對地電壓升高,使回路中的電磁式電壓互感器或電抗器線圈很快飽和,激磁電流的波形發生畸變,產生高次諧波。

    ②限制諧波源注入電網的諧波電流在諧波源處裝設交流濾波器是防止諧波源向系統注入諧波電流的有效而通用的措施。

    交流濾波器分為調諧濾波器分為單調濾波器和雙調濾波器和高通濾波器,對產生較低次數如、、次諧波含量較大的大容量的諧波源,可對每次諧波各裝一個單調濾波器,將諧波分別濾除對次數較高的各次諧波如次及以上各次,可通過安裝一個高通濾波器將其諧波部濾除。將有源電力濾波器裝設在諧波源處,用于抑制諧波源產生的絕大部分的諧波電流注入系統。

    ③采取有效措施使系統的參數處于諧振范圍之外改變參數,避開諧振區域控制投入電壓互感器的臺數。改變投入補償電容器的組數,在保證系統功率因數要求的前提下,通過改變系統的容性參數,以避開諧振區域。中性點不接地系統經消弧線圈接地。少油斷路器斷口均壓電容與母線電壓互感器發生串聯諧振時,在斷路器遮斷容量允許的條件下,取消斷路器斷口均壓電容器。投入空載線路,改變系統的感性或容性參數。

    ④從倒閘操作程序上防止諧振的發生在母線充電倒閘操作過程中,若電源斷路器由冷備用轉為熱備用時,發生電壓互感器鐵磁飽和引起的母線諧波諧振,則應立即將斷路器轉入運行,通過接入空載變壓器或空載線路改變電感、電容參數,來避開諧振區域以消除諧振,或先斷開母

    電壓互感器刀閘,再將電源斷路器由冷備用轉為熱備用,等母線充電后再將電壓互感器投入在母線停電倒閘操作過程中,若電源斷路器由運行轉為熱備用時母線產生諧振,則應立即將其返回運行狀態,將母線電壓互感器刀閘斷開后,再操作電源斷路器使母線停電。

    ⑤增加回路損耗

    在電壓互感器的高壓繞組中性點串接阻尼電阻?；蚍蔷€性電阻消諧器如型消諧器后接地,通過電阻的阻尼作用抑制流過繞組的諧波電流,避免鐵芯飽和產生的諧波引起諧振。在電壓互感器的二次側零序電壓線圈開口三角形繞組中接入低值消諧電阻一。,或采用分頻繼電器,當發生諧振時自動將非線性電阻接入電壓互感器開口三角形回路中。