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电缆试验耐电压设备

时间：2023-02-04

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆试验耐电压设备

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。
ZSBP系列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。

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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适用以下电缆的交流耐压试验：
电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆、电器装备用电线电缆、RVVP表示：铜芯聚氯乙烯绝缘屏蔽聚氯乙烯护套软电缆电压300V/300V 2-24芯；
RG表示：物理发泡聚乙烯绝缘接入网电缆用于同轴光纤混合网中传输数据模拟信号；
UTP表示：局域网电缆；
KVVP为：聚氯乙烯护套编织屏蔽电缆，SYWV（Y）、SYKV 有线电视、宽带网专用电缆；
RVV表示：聚氯乙烯绝缘软电缆；
AVVR表示：聚氯乙烯护套安装用软电缆；
RV、RVP表示：聚氯乙烯绝缘电缆；
BV、BVR表示：聚氯乙烯绝缘电缆；
KVV表示：聚氯乙烯绝缘控制电缆等。

选择合适的试验频率范围是个比较重要的问题。在这方面，就目前国内外的提法来看，总结可分成3类：第1类为较宽频率范围30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz；第2类为工频范围，45-65Hz，45-55Hz；第3类为接近工频，35-75Hz。
试验参考
10kv电缆交接试验耐压打2.5U0电压，试验时间为5min。 GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》中18.0.5条表18.0.5规定10kv电缆试验电压为（2.5U0），试验时间为5min（2.5U0时）。 10KV电缆是一般有6/10KV和8.7/10KV两种，这两种电缆的U0是不相同的。根据试验标准6/10KV是施加15KV（6x2.5=15）交流电5分钟，电缆不击穿；而8.7/10KV则是施加21.75KV（8.7x2.5=21.75）交流电5分钟，电缆不击穿。交流耐压试验：电力设备在运行中，绝缘长期受着电场、温度和机械振动的作用会逐渐发生劣化，其中包括整体劣化和部分劣化，形成缺陷。交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法，是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保证电力设备安全运行的一种重要手段。

电缆做耐压试验怎么做
1、被试电缆两端设好围栏并有专人看护。
2、测量电缆相位，确保电缆两端相位一致。
3、先用5000V兆欧表测量，正常情况下新电缆阻值均在10000MQ以上。多芯电缆应分别测量每一芯线对其它芯线及外皮的绝缘电阻。外护套及内衬层使用500V绝缘电阻测试仪测试其对地电阻。
4、开始打耐压，每相时间一般为20分钟。
5、试验完成后先把电压降下来再切断电源放电。
6、用5000v兆欧表再测量一次绝缘，绝缘电阻不应有明显下降
一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。其输入电源的容量能显著降低，重量减轻，便于使用和运输。初期多采用调感式串联谐振设备（50Hz），但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大都采用调频式（30-300Hz）串联谐振试验设备，可以得到更高的品质数（Q值），并具有自动调谐、多重保护，以及低噪音、灵活的组合方式（单件重量大为下降）等优点。

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）。

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。

随着电子技术的不断发展，变频串联谐振试验装置也广为人知。但是变频串联谐振试验装置有什么特点?技术参数有哪些?今天我们一起来看一下。
变频串联谐振试验装置特点
1、大屏幕显示试验数据、试验状态，并有实时操作步骤提示功能
2、能灵活整定实验电压、调频范围、加压时间
3、试验结果能计算出被试品电容
4、具有计算机通讯接口，便于通讯和试验数据管理
5、体积小、重量轻、操作方便
6、分辨率高、频率分辨率为0.001HZ
7、安全可靠高、系统具有过电流、过电压及放电保护功能，可有效保护人身及设备安全试验结果可打印可升级造作软件
变频串联谐振试验装置技术参数
1、环境温度：-10～45℃
2、环境湿度：≤90%
3、海拔高度：≤2000M
4、电源输入：220V±10%单相 50Hz 输出0～220V(≤10KW)380V±10%三相 50Hz 输出0～400V
5、额定试验容量：0～8000KVA(选择)
6、谐振电压：0～1000KV(选择)
7、输出波形：正弦波
8、频率调节范围：0.1～300Hz
9、波形畸变率：≤0.5%
10、系统测量精度：0.5级
11、噪声：≤60dB
12、频率调节分频率：0.01Hz
13、电抗器Q值：30～200(选择)
14、不稳定度：≤0.05%

谐振即物理的简谐振动，物体的加速度在跟偏离平衡位置的位移成正比，且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动。其动力学方程式是F=-kx。谐振的现象是电流增大和电压减小，越接近谐振中心，电流表电压表功率表转动变化快，但是和短路的区别是不会出现零序量。
一种放大形式，一般在高频或者射频电路中比较常见。在高频或者射频中，谐振放大器一般应用于小信号放大，我们称作为谐振放大器。
谐振功率放大器的特点
1.采用谐振网络作负载。
2.一般工作在丙类或乙类状态。
3.工作频率和相对通频带相差很大。
4.技术指标要求输出功率大、效率高。
在谐振功放中，为了提高效率，都在丙类工作状态，或者工作在更高效率的丁类和戊类。在这种情况下，功率管集电极电流为严重失真的脉冲序列波形或周期性的开关波形。顺便指出，在某些特定情况下，为了满足对非线性失真的严格要求，也有采用甲类或乙类工作的谐振功放。
为实现不失真放大，必须限定输入信号为单一频率的高频正弦波（即载波信号）或者在高频附近占有很窄频带的已调波信号。在这种信号作用下，功率管集电极电流波形为接近余弦的脉冲序列，用傅氏级数将它分解为平均分量Ico，基波分量Iclmcos wt和各次谐波分量之和，输出滤波匹配网络取出基本波分量，滤除其它无用分量，就能在负载上获得不失真的输出信号。
同理，在功率管输入端，基极电流也是失真脉冲序列，通过输入匹配滤波网络的滤波作用，加到功率管输入端的为不失真的信号电压。
与非谐振功放一样，在特定的偏置条件下，对应于特定大小的输入信号，功率管有一最佳负载，这时，谐振功放的输出功率最大，效率也较高。因此，滤波匹配网络除了滤波作用外，还起到匹配作用，即将输出负载（往往是非电阻性负载）变换为功率管所需的最佳负载。

谐振放大器的特性
1.负载特性
负载特性是指放大器在VBB、VCC和Ubm不变时，随R变化的特性
2.基极调制特性
基极调制特性是指放大器在R、VCC和Ubm不变时，随VBB变化的特性
3.集电极调制特性
集电极调制特性是指放大器在VBB、R和Ubm不变时，随VCC变化的特性
4.放大特性
放大特性是指放大器在VBB、VCC和R不变时，随Ubm变化的特性
变频串联谐振适合各种大型电力变压器、电力电缆、汽轮及水轮发电机及其它容性设备的交流耐压试验都必须严格按试验规程定期进行。在工频条件下，由于被试品电容量较大，或者试验电压要求较高，对试验装置的电源容量相应的也有较高的要求，传统的工频耐压装置往往单件体积大，重量重，不便于现场搬运，而且不便于任意组合，灵活性较差。

变频串联谐振试验装置发生谐振时，由于感抗和容抗相等，所以电感和电容两端的电压有效值相等，即：UL=UC。又由于其相位相反，因此这两个电压是相互抵消的。在电容或电感的电压有效值为：UL=UC=XLI0=ω0LIO=ω0LU/R。式中ω0L/R称为谐振电路的品质因数，它代表电压比。即UC/U或UL/U。
品质因数是衡量谐振电路特性的一个重要参数。如电路中电抗越大，电阻越小，则品质因数越高。因此电容或电感上的电压值将比外加电压大的多。一般电感、电容谐振电路的品质因数可达几十甚至几百。所以变频串联谐振试验装置又叫电压谐振。在电力系统中，串联谐振试验装置将会产生高出电网额定电压数倍的过电压，对电力设备的安全造成很大危害。
变频串联谐振试验装置用好对电力等部门的作用是非常巨大的，但如果应用不当造成的危害也是非常大的，因此我们一定要在使用此装置前了解其正确的使用方法。
串联谐振试验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。变频串联谐振试验过程中，励磁变的容量应大于有功功率P，并在励磁变最低输出电压满足试验要求的前提下尽量降低励磁变的变比，从而相应减小励磁变原边的输入电流。由于被试电缆的电容量较大，若在试验时试品击穿或发生高压引线对地放电，在电缆的接地端处，试验接地线和控制箱外壳等处，可能会产生暂态过电压。本设备已在控制箱和主要部件内，采取多重暂态过电压保护措施，能保证设备的正常工作。
此外，在试验接地线布置方面还应注意采取下列保护措施：
1、试验设备(谐振电抗器、分压器、励磁变压器等)应尽量靠近被试电缆头，减少试验接地线的长度，即减少接地线的电感量。
2、采用专配的一点接地式试验接地线组。特别注意试验接地线应尽可能的短，不要任意延长接地线长度。
3、试验时操作人员除接触调谐、调压绝缘旋钮外，不要触及控制箱金属外壳，否则在高压侧击穿或放电时，可能有轻微的刺痛感。有条件时，建议操作人员站在橡胶绝缘垫上工作。
4、试验变压器有800V、1000V、1500V三个端子，当系统所需高压小于15kV时选用800V端子，当系统所需高压大于15kV小于60kV时1000V端子，当系统所需高压大于60kV时选用1500V端子。

串联谐振试验装置的安全操作准则
ZSBP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。变频控制器又分两大类，20KW及以上为控制台式，20KW以下为便携箱式；它由控制器和滤波器组成。变频控制器主要作用是把幅值和频率都固定的380V或200V工频正弦交流电转变为幅值和频率可调的正弦波。并为整套设备提供电源。励磁变压器的作用是将变频电源输出的电压升到合适的试验电压。高压电抗器L是谐振回路重要部件，当电源频率等于1/(2π√LCX)时，它与被试品CX发生串联谐振。
变频串联谐振试验装置适用于10KV-500KV聚己烯电力电缆交流耐压试验。适用于60KV、220KV，500KVGIS交流耐压试验。适用于大型变压器，发电机组工频耐压试验；电力变压器感应耐压试验；接地电阻测量。
1、在做试验前，应先检查仪器是否完好无损，各连接导线是否完好，确保电源输出，信号采样线缆稳妥连接，导通无阻。
2、试验前要确保接线准确无误，尤其是地线回路，一定要安全接地。
3、试验时，对试验现场要划安全区域，并置专人看守，杜绝闲杂人等靠近。
4、不允许正在试验时突然切断系统电源，每次试验时要退出正在试验状态，才可以切断电源。
5、主机发生故障后，不要自行拆开机箱维修，否则后果自负。
6、不要在高温、高湿、易燃、易爆和强磁场环境中存放、使用仪器。
7、维护和保养请使用湿布和中性的清洁剂清洁仪器外壳，不要使用研磨剂和溶剂。
首先，需要介绍一下串联谐振的作用。电力系统采用串联谐振法对高压大容量电气设备进行绝缘测试。串联谐振在实际应用中需要与电容、电感匹配。只有匹配良好，才能产生谐振电压。那么串联谐振失谐怎么办？

相信会有少部分客户遇到这样的问题，明明刚才做得好好的，现在就做不了，要理解串联谐振失谐我们先要了解一下串联谐振试验装置的组成结构，在电容一定的情况下，我们是通过调节电感和频率让电路产生谐振条件，串联谐振失谐必定有某个参数发生变法，比较常见的失谐现象就是，电缆在实施串联谐振试验时，电缆发生击穿，此时，串联谐振必然失谐，随即电压消失。

串联谐振失谐解决办法
串联谐振失谐我们首先要分析，是怎么原因造成，比如电缆，如果是电缆被击穿造成，那么，这种就必须修复电缆之后再试验，其次，检查是否是安全距离过近，随着串联谐振装置的谐振电压升高，安全距离过近会产生放电，放电达到一定程度也会使串联谐振也会失谐停机，这种情况只需要简单处理一下即可。
串联谐振常见的失谐基本就是以上两种，当然还有不确定的因数，遇到这种问题我们要停机检查，分析，不要盲目的送电。
串联谐振的相关知识
一、定义
在电阻、电感及电容所组成的串联电路内，当容抗XC与感抗XL相等时，即XC＝XL，电路中的电压U与电流I的相位相同，电路呈现纯电阻性，这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时，电路的阻抗Z=√R2+XC-XL2=R,电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。
二、危害性
发生谐振时，由于感抗和容抗相等，所以电感和电容两端的电压有效值相等，即：UL=UC。又由于其相位相反，因此这两个电压是相互抵消的。在电容或电感的电压有效值为：UL=UC＝XLI0=ω0LIO=ω0LU/R。式中ω0L/R称为谐振电路的品质因数，它代表电压比。即UC/U或UL/U。
品质因数是衡量谐振电路特性的一个重要参数。如电路中电抗越大，电阻越小，则品质因数越高。因此电容或电感上的电压值将比外加电压大的多。一般电感、电容谐振电路的品质因数可达几十甚至几百。所以串联谐振又叫电压谐振。在电力系统中，串联谐振将会产生高出电网额定电压数倍的过电压，对电力设备的安全造成很大危害。
在R-L-C串联电路中，出现线路端电压和电流同相位的现象叫串联谐振。
串联谐振耐压试验装置的电抗器的配置算法
成套串联谐振耐压试验装置。对1km规格26/35kV 120 mm2的电缆进行耐压试验。该装置由变频电源、励磁变、高压电抗器、电容分压器(电容量1000pF)、高压补偿电容器等组成。
根据试验标准确定试验电压，并根据试验电压考虑串联谐振耐压试验装置电抗器的组配：
由CB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准可知26/35kV交联电缆交接时交流耐压试验电压为2U0=2 x 26=52kV，由于XZKY-30/1.9/65电抗器额定电压为30kV,单台不能满足52kV的试验电压要求,就需要此型号两台电抗器串联使用则有:2 x 30k V=60kV>52kV,则所选电抗器满足试验电压的要求。