中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆试验谐振检测仪（电科院）

ZSBP-270kVA/108kV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。

中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

ZSBP-270kVA/108kV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-270kVA/108kV变频串联谐振耐压试验装置
满足试品范围
1、10kV/300mm2电缆5km的交流耐压试验，电容量≤1.8775uF，试验频率30-300Hz，试验电压22kV，试验时间5min。
2、35kV/300mm2电缆2km的交流耐压试验，电容量≤0.389uF，试验频率30-300Hz，试验电压52kV，试验时间60min。
3、35kV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95kV，试验时间1min。
4、35kV/2500kVA配变的交流耐压试验，电容量≤0.01uF，试验频率45-65Hz ，试验电压不超过72kV，试验时间1min。
一、装置主要组成
序号 设备名称 规格型号 单位 数量
1 变频电源 ZSXZ-15kW 台 1
2 激励变压器 ZSJL-15kVA/1.5/3/6kV/0.4kV 台 1
3 高压电抗器 ZSDK-67.5kVA/27kV 台 4
4 电容分压器 ZSFY-1500pF/110kV 套 1
二、主要功能及特征
ZSBP-270kVA/108kV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。
三、主要技术参数
1. 额定容量：270kVA
2. 额定电压：27kV；54kV；108kV
3. 额定电流：10A；5A；2.5A
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
四、 装置容量验证
装置容量定为270kVA，分四节电抗器，电抗器单节为67.5kVA/27kV/2.5A/50H， 
五、试验时设备组合方式
组合方式
被试品对象 电抗器选择
（67.5kVA/27kV四节） 激励变压器
输出端选择 试验电压(kV)
10kV/300mm2电缆5km 使用电抗器四节并联 1.5kV ≤22kV
35kV/300mm2电缆2km 使用电抗器两节串联两组并联 3kV ≤52kV
35kV开关等电气设备 使用电抗器四节串联 6kV ≤95kV
六、系统配置参数
(一) 变频电源ZSXZ-15kW                                      1台
1) 额定输出容量：15kW
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：37.5A
5) 额定输出电流：37.5A
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）：460×340×420
15) 重  量：约15kg
(二) 激励变压器ZSJL-15kVA/1.5/3/6kV/0.4kV                     1台
1) 额定容量：15kVA
2) 输入电压：0-400V
3) 输出电压：1.5/3/6kV
4) 结    构：干式
5) 尺寸（长宽高mm）：520×520×460
6) 重    量：约85kg
(三) 高压电抗器ZSDK-67.5kVA/27kV                              4节
1) 额定容量：67.5kVA;
2) 额定电压：27kV
3) 额定电流：2.5A
4) 电 感 量：50H/单节
5) 品质因素：Q≥30 (f=45Hz)
6) 结    构：干式
7) 尺寸（内径高mm）：∅382×435
8) 重    量：约90kg
(四) 电容分压器ZSFY-1500pF/110kV                              1套
1) 额定电压：110kV  
2) 高压电容量：1500pF
3) 介质损耗：tgσ≤0.5%
4) 分 压 比：1500：1
5) 测量精度：有效值1.5级
6) 尺寸（内径高mm）：∅140×1000
7) 重    量：约8kg
七、供货清单
序号 设  备  名  称 型  号  及  规  格 单位 数量
1 变频电源 XZ-15kW  台 1
2 激励变压器   JL-15kVA/1.5/3/6kV/0.4kV 台 1
3 高压电抗器 DK-67.5kVA/27kV 台 4
4 电容分压器 FY-1500pF/110kV 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
八、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》

变频串联谐振耐压成套试验装置：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。

中试控股变频串联谐振耐压成套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。

中试控股践行“精细制造，深耕技术”产出变频串联谐振耐压成套试验装置优质产品能够在市场中赢得用户信赖,树立中试控股新形象打下了坚实的根底。

变频串联谐振耐压成套试验装置|中试控股

中试控股并联逆变器和串联逆变器（通称并联或串联变频电源）各有其自己的技术特点和应用领域。从工业加热应用的角度，并联逆变器广泛应用于熔炼、保温、透热、感应加热热处理等各种领域，其功率可以从几千瓦到上万千瓦。串联逆变器广泛应用于熔炼——保温的一拖二炉组以及高Q值高频率的感应加热场合，其功率可以从几千瓦到几千千瓦。目前我国中试控股工业上采用的变频电源90%以上属并联变频电源。
 变频串联谐振装置耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容实现电容谐振，在被试品上获得高电压、大电流，是当前高电压试验的一种新的方法与潮流，在国内外已经得到广泛的应用。本文就变频串联谐振技术在电缆高压试验进行相关探讨。
随着电力发展，高压交联电缆特别110kVXLPE电缆在各地市供电系统开始大量使用。而现场竣工交接试验的目的是检查电缆的敷设及附件安装是否正确，电缆在运输、搬运、存放、敷设和回填的过程中是否受到意外损害。检查的重要方法是电缆主绝缘耐压。现就广东输变电工程公司常采用中试控股的一种变频串联谐振技术在高压电缆交接试验中的应用进行分析与探讨。
2.电力电缆现场交接试验
2.1试验项目及设备接线
1)电缆芯线对外护套的绝缘电阻测量选用量程为2500V的兆欧表进行电缆绝缘电阻测量，绝缘电阻值应符合设计要求。
2)电缆芯线对护套及地交流耐压试验交流耐压试验参照GB50160-2006《电气安装工程电气设备交接试验标准》进行，试验电压为2U060min。
VF—变频电源；T—调压器；B—中间变压器；L—高压电抗器；
V—电压表；Cx—被试电缆；C1,C2—分压器电容。
图1电缆交流耐压试验接线图
试验接线示意图如图1；图2为常用的电缆交流耐压试验的设备。
2.2试验前准备
1)被试电缆所有安装工作全部完成，电缆终端接头、中间接头安装完毕，电缆外护套绝缘正常，至少保持一个可靠接地点；电缆护套保护器短接。
2)电缆终端侧若有GIS间隔避雷器，请确定已经拆离相应导体并补充SF6气体，待相关间隔电缆高压试验完毕后再行恢复接入。
3)GIS该进线气隔已充SF6气体至额定压力，气体泄漏及微水试验合格。
4)电流互感器(CT)二次绕组侧必须短路并接地，不得开路。
5)试验前被试电缆两侧状态为：电缆户外终端的塔上架空线与电缆头之间的连接线处于断开状态，使电缆头与线路导线断开。
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