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电力技术
电缆阻燃试验耐压仪(实力名企)
时间:2023-02-17

中试控股技术研究院鲁工为您讲解: 电缆阻燃试验耐压仪(实力名企)

中试所直属单位:中试控股  /  大品牌  /  品质保证

ZSBP变频串联谐振耐压试验装置适用电压等级:6kV、10kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV,也可以定制不同的电压等级规格。

变频串联谐振耐压试验装可以做什么: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。
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

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

1、35kV电缆耐压试验 350m 300mm2 52kV 60min ZSBP-75kVA/75kV串联谐振试验装置
2、35kV电缆耐压试验 500m 300mm2 52kV 60min ZSBP-54kVA/54kV串联谐振试验装置
3、35kV电缆耐压试验 500m 300mm2 52kV 60min ZSBP-81kVA/54kV串联谐振试验装置
4、35kV电缆耐压试验 800m 300mm2 52kV 60min ZSBP-108kVA/108kV串联谐振试验装置
5、35kV电缆耐压试验 1000m 300mm2 52kV 60min ZSBP-108kVA/54kV串联谐振试验装置
6、35kV电缆耐压试验 1000m 400mm2 52kV 60min ZSBP-162kVA/54kV串联谐振试验装置
7、35kV电缆耐压试验 1500m 300mm2 52kV 60min ZSBP-264kVA/66kV串串联谐振试验装置
8、35kV电缆耐压试验 2000m 300mm2 52kV 60min ZSBP-216kVA/54kV串联谐振试验装置
9、35kV电缆耐压试验 2000m 240mm2 52kV 60min ZSBP-216kVA/54kV串联谐振试验装置
10、35kV电缆耐压试验 3000m 240mm2 52kV 60min ZSBP-1560kVA/260kV串联谐振试验装置
11、35kV电缆耐压试验 3000m 150mm2 52kV 60min ZSBP-270kVA/54k串联谐振试验装置
12、35kV电缆耐压试验 3000m 300mm2 52kV 60min ZSBP-378kVA/54kV串联谐振试验装置
13、35kV电缆耐压试验 5000m 300mm2 52kV 60min ZSBP-648kVA/54kV串联谐振试验装置
14、35kV电缆耐压试验 8000m 300mm2 52kV 60min ZSBP-972kVA/270kV串联谐振试验装置


ZSBP-270kVA/108kV 变频串联谐振试验装置
一、 被试品对象及试验要求:
1、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。
2、10kV/400mm2电缆5km的交流耐压试验,电容量≤2.1uF,试验频率30-300Hz,试验电压22kV,试验时间5min。
3、35kV开关柜、互感器、母线母盘的交流耐压试验,试验频率30-300Hz,试验电压95kV,试验时间1min。
二、 串联谐振工作环境:
1. 环境温度:-100C –50 0C;
2. 相对湿度:≤90%RH;
3. 海拔高度: ≤1000米;
三、 装置主要技术参数及功能:
1. 额定容量:270kVA;
2. 输入电源:单相220或三相380V电压,频率为50Hz;
3. 额定电压:27kV;54kV;108kV
4. 额定电流:10A;5A;2.5A
5. 工作频率:30-300Hz;
6. 装置输出波形:正弦波
7. 波形畸变率:输出电压波形畸变率≤1%;
8. 工作时间:额定负载下允许连续60min;过压1.1倍1分钟;
9. 温 升:额定负载下连续运行60min后温升≤65K;
10. 品质因素:装置自身Q≥30(f=45Hz);
11. 保护功能: 对被试品具有过流、过压及试品闪络保护(详见变频电源部分);
12. 测量精度:系统有效值1.5级;
ZSBP-22kVA/22kV 变频串联谐振耐压试验装置
一、 满足试品范围
1、10kV/25mm2电缆1km交流耐压试验,电容量≤0.1576uF,试验频率30-300Hz,试验电压22kV,试验时间5min。
2、10kV/120mm2电缆0.6km交流耐压试验,电容量≤0.1562uF,试验频率30-300Hz,试验电压22kV,试验时间5min。
3、10kV/300mm2电缆0.5km交流耐压试验,电容量≤0.1877uF,试验频率30-300Hz,试验电压22kV,试验时间5min。
4、10kV/630mm2电缆0.2km交流耐压试验,电容量≤0.102uF,试验频率30-300Hz,试验电压22kV,试验时间5min。
特征
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、中试控股采用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。
35kV电缆长度1km谐振交流耐压装置
设计两节电抗器,则单节电抗器为202.5kVA/135kV/1.5A/276H,装置总容量为405kVA。
验证:
1、110kV/300mm长度0.5km电缆的交流耐压试验,电容量≤0.0735uF,试验频率30-300Hz,试验电压128kV,试验时间60min。
使用电抗器两节并联,则L=350/2=175H 
2、35kV/300mm长度1km电缆的交流耐压试验,电容量≤0.1945uF,试验频率30-300Hz,试验电压52kV,试验时间60min。
使用电抗器两节并联,则L=276/2=138H
当回路发生串联谐振时,X1=Xc,Uc=U/RXc=U/RXL。其中XL为回路感抗,Xc为回路弯抗,U为励磁电压,Uc为试品承受电压。设谐振回路的品质因数为Q,则Uc=QU,即被试品上获得的电压为励磁电压的Q倍,被试品上获得的容量也为试验电源容量的Q倍,就实现了用低电压小容量试验变压器对大容量试品进行交流耐压试验的目的。

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。












1、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,中试控股试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。
2、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中,不但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。
3、改善输出电压的波形。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,中试控股有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。
4、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。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时,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。所以,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。
5、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,中试控股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。





6kV-500kV高压交联电缆的交流耐压实验。


主电路框图



典型的串联谐振逆变电路如图1所示。图中D1、D2、D3、D4功率开关器件Ugl、Ug2、Ug3、Ug4的反并联快恢复二极管,C1、C2、C3、C4为开关器件的吸收电容(包括开关器件的结电容),Cd为直流滤波电容,L,C,R为等效串联谐振负载。


串联谐振逆变电路.jpg


图1  串联谐振逆变电路


2、死区时间设计


在零电压换流模式下,逆变器的工作频率略高于谐振负载的固有谐振频率,即负载电流iH滞后于负载电压UH,负载电压UH和负载电流iH简图如图2所示。


开关管换流过程.jpg


图2  开关管换流过程


中试控股详细讲解在ZVS时串联谐振逆变器的开关器件的关断和开通电流值很小,关断时间比较短,所以为了突出主要问题并简化分析,先忽略开关器件的开通和关断时间。如图2所示,C1、C4在Tdead内充电和放电电荷总量为Qc=2CUd,而iH在Tdead内的抽取电荷为
ZVS换流时有Qh≥Qc,即


公式1.jpg


式中Im——负载电流的幅值, ω—— 负载的谐振角频率,△t——电流滞后电压时间差, C——吸收电容电容值, Ud——直流桥电压。


当Qh=Qc时,说明吸收电容两端电压在充放电完毕那一时刻,后一对管子导通,此时既可以***上下管不同时导通,又可以***开关管零电压开通和关断,而且此时占空比丢失最小。由以上分析可知,***死区设置应该为Qh=Qc时死区值加上开关管开通和关断延时时间。






3、控制电路


高频逆变电源、在工作过程中,随着负载温度升高,负载的物理特性会发生一些变化,固有谐振频率也会相应改变,为了使逆变电源始终工作在功率因数接近或等于1的准谐振或谐振状态,控制电路***实现频率的自动跟踪。


一种通用的CMOS锁相环集成电路,具有电源电压范围宽、输入阻抗高、动态功耗小等优点。利用这种锁相环可以简单有效地实现频率的自动跟踪,从而实现逆变电路的零电压开关。这种集成电路内部结构如图3所示。***频率和最小频率由6和7脚间电容C11脚与地间电阻R1,12脚与地问电阻R2共同决定。3端和14端接输入的两个比较信号,分别是负载电压信号和负载电流信号,为了保持串联谐振逆变电路工作在ZVS状态,谐振网络呈弱感性,即电流滞后电压,所以在进入锁相比较之前,比较电压信号要先经过延迟电路,滞后再与电流采样信号比较,实现电流与电压之间的定角控制,如图4所示。


这种电路的逻辑结构图
本文利用这种锁相环的本身特点,结合SG3525占空比可调和同步的特性,很好地实现频率跟踪和功率调节,并且通过计算实现了死区定量设计,逆变器能工作在功率因数非常接近于1的谐振或准谐振状态,开关管基本上实现了零电压开关状态(ZVS),实现了损耗小、稳定性高的特性。在电气系统中,有很多的客户会问到有关Q值的相关性问题, 特别是在购买变频串联谐振试验装置中会问到Q值多少,鼎升电力所生产的串联谐振装置的Q是控制在36左右,当然,Q值也受电压等级,工艺结构,材料性能等外部因素的影响,理论上Q值越大,单位电流变化内允许的频率偏移越小,频率选择性越高,Q值是衡量电感的主要参数,其计算方式为:Q=电感电容等储能器件携带的能量÷电阻的损耗功率。


中试控股详细讲解变频串联谐振试验装置Q值受到哪些影响
Q值的大小受综合因数的影响,比如制作工艺,原材料、材料性能等,例如,同样一个电感,如果其他参数不变,仅改变绕制电感导线的粗细,则导线粗的电感Q值要比导线细的电感Q值高,如果再在导线上镀银,则镀银导线所绕制的电感要比不镀银导线绕制的电感Q值高,很明显这就是工艺结构、原材料所带来的影响,对于串联谐振试验装置Q值来说,Q值越高,回路的损耗就越小,回路的效率就越高,通过Q值的大小也可以简单的判断产品的质量和效能,但不是决定串联谐振装置质量好坏的最终标准,Q值的提高往往受到一些因素的限制,如导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗、铁心和屏蔽引起的损耗以及高频工作时的集肤效应等。

 

 

 

 

 

 

 

 

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