中试控股技术研究院鲁工为您讲解：GIS交流耐压试验装置（20-300HZ）

ZSBP-44KVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置

| 参考标准：DL/T 474.4-2018

简易读懂：变频串联谐振耐压试验装置可以做什么?
变频串联谐振成套耐压试验装置适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验.

主要针对电力电缆、变压器、断路器/开关、开关柜、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管、支柱绝缘子、电抗器、母线、隔离开关、输电线路、发电机、电动机、熔断器、电容器、隔离开关、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统的交流耐压试验。

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ZSBP-44KVA/44kV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。

适用电压等级：6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV，也可以定制不同的电压等级规格。

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）。

ZSBP-44KVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置
一、满足试品范围
1、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。
2、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。
二、装置主要组成
1、变频电源 ZSBP-4kW 台 1
2、激励变压器 ZSJL-3kVA 台 1
3、高压电抗器 ZSDK-22kVA/22kV 台 2
4、电容分压器 ZSFY-3000pF/50kV 套 1
三、主要功能及特征
ZSXZ系列变频串联谐振耐压试验装置，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好评和应用，是当前高电压试验的新方法和潮流。
我公司调频谐振装置主要功能及其技术特点：
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，方便用户识别和查找。
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、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，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。
四、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
六、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
七、系统配置参数
(一)变频电源ZSBP-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 
12)温    升：额定容量下连续运行60min元器件最高温度≤65K
13)噪 声 水 平：≤50dB
14)尺寸（长宽高mm）：400×280×400
15)重量：约10kg
(二)激励变压器ZSJL-3kVA                     1台
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
5)尺寸（长宽高mm）：450×330×430
6)重量：约35kg
(三)高压电抗器ZSDK-22kVA/22kV                              2节
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
7)尺寸（内径高mm）：∅236×375
8)重    量：约33kg
(四)电容分压器ZSFY-3000pF/50kV                             1套
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
八、供货清单
1、变频电源 ZSBP-4kW  台 1
2、激励变压器   ZSJL-3kVA 台 1
3、高压电抗器 ZSDK-22kVA/22kV 台 2
4、电容分压器 ZSFY-3000pF/50kV 套 1
5、串联谐振测试线 套 1
6、出厂检验报告 份 1
7、使用说明书 份 1
8、产品合格证 份 1
9、装箱清单 份 1
九、参考实验标准
DL/T 596-1996 《电力设备预防性试验规程》 
GB50150-2016 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》
GB10229-88 《电抗器》
GB1094 《电力变压器》
GB1094.1-GB1094.6-96       《外壳防护等级》
GB2900 《电工名词术语》
GB/T16927.1~2-1997       《高电压试验技术》
DL/T474.4-2006             《现场绝缘试验实施导则－交流耐压试验》
DL/T1015                   《现场直流和交流耐压试验电压测量系统的使用导则》
GB/T311.1-1997 《高压输变电设备的绝缘与配合》
GB191-2000 《包装储运图示标志》
JB/T9641-1999              《试验变压器》
IEC358(1990)               《耦合电容器和电容分压器》
GB4793-1984                《电子测量仪器安全要求》
GB/T3859.2-1993          《半导体变流器应用导则》
GB/T2423.8-1995          《电工电子产品基本环境试验规程》
DL/T849.6-2004             《电力设备专用测试仪器通用技术条件第6部分：高压谐振试验装置》

ZSBP-44KVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置：就是做耐压试验的设备，它是为了满足大容量的被试品要求而研发的设备。它是一套组合设备，为了耐压试验能顺利准确地进行，针对不同被试品，串联谐振装置的组件是不同的。所以请务必准确选型，技术部为您量身制定选型方案。

中试控股ZSBP-44KVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置产品适用性好，实用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企业以及电力工作者信赖的好伙伴。

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ZSBP-44KVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置

如果在GIS电缆终端侧加压，那么必须拆除GIS出线套管与主变间的连线，并且确认该侧的断路器、隔离开关、接地刀闸都处在电缆试验系统所要求的试验状态。
如果在电缆户外终端进行试验，对侧的线路断路器、隔离开关、接地刀闸需要处于试验所要求的状态。
2.3现场试验工作程序
1）将试验设备安装在电缆终端相应套管位置，调试好设备。试验场地四周装设围栏，悬挂“止步，高压危险！”标示牌。
2）测量被试电缆一相电缆的绝缘电阻，确认绝缘电阻合格。
3）将试验引线接上被试电缆终端接头的一相。
4）检查试验回路所有接线，检查测量仪表，准备开始试验。
5）合上试验电源，调整变频电源的频率，将试验回路调至谐振，此时调压器置于初始位置。
6）将输出电压逐渐升至试验电压，保持试验电压60min，然后快速降压至零，断开试验电源，高压端挂接地线。
7）复测被试电缆A相的绝缘电阻。
8）试验过程中如发生闪络、击穿或异常情况，应立即暂停试验。委托方应安排人员检查电缆是否需要处理，确定能否再次进行耐压试验。试验方应检查试验设备是否损坏，如有损坏须立即检修。
9）重新试验时如再次发生闪络或击穿，委托方必须确认电缆经检查处理后符合耐压试验要求，如符合要求则重复执行“第6步骤”，直至试验完成。
10）重复“第2～9步骤”完成被试电缆其它二相试验。
11）完成三相电缆试验。
3.串联谐振高压试验设备技术分析
3.1串联谐振的产生
R.L.C串联回路
所示为R、L、C串联电路，在正弦电压U作用下，其复阻抗为：
式中，电抗X＝XLXC，是角频率ω的函数，L随ω变化的情况如图4所示。当ω从零开始向变化时，X从–∞向+∞变化，在ω＜ω0时，X＜0，电路为容性；在ω＞ω时，X＞0，电路为感性；
在此时电路阻抗Z(ω0)＝R为纯阻性，电压和电流同相。将电路此时的工作状态称为串联谐振。
阻抗X随ω变化而变的函数图象
式(就是串联电路发生谐振的条件。由此式可求得谐振角频率ω0如下：
谐振频率为：
由此可知，串联谐振装置的谐振频率是由电路自身参数L、C决定的，与外部条件无关，故又称电路的固有频率。当电源频率一定时，可以调节电路参数L或C，使电路固有频率与电源频率一致而发生谐振；在电路参数一定时，可以改变电源频率使之与电路固有频率一致而发生谐振。
3.2串联谐振高压试品电源的优点
1)所需电源容量
下面以额定电压为110kV，电缆长度为2500m，截面积为630mm2的XLPE电缆为例，查表1数据得到该电缆的电容为0.188μF/km，其试验参数估算如下。
试验电压：
高压电抗器电感值：L=40H
试验电压频率：f=36.6Hz
高压试验电流：I=14A
电源电流：I0≈50A
上述中试控股电缆如果用常规的交流高压试验设备进行耐压试验时，所需试品容量为P=14A×128kV=1792kVA，采用串联谐振方法所需试验电源的功率仅为P=50A×380V=19kW。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品的电容通过调频发生谐振而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。
2)设备的重量和体积串联谐振电源中，省去了笨重的大功率调压装置和工频试验变压器，使得试验设备的重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/3-1/5。