中试控股技术研究院鲁工为您讲解：10kV电缆1.5km串联谐振

ZSBP-54KVA/54KV变频串联谐振成套试验装置

10kV/300mm2的电缆，长度1km，电容量≤0.378uF试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。
35kV/300mm2的电缆，长度0.5km，电容量≤0.01uF试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。

参考标准：DL/T 849.6-2016，DL/T 474.4-2018

变频串联谐振耐压试验装置：ZSBP系列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应用，是当前高电压试验的新方法和潮流。

交流耐压试验是电力设备绝缘强度有效和直接的方法，是电力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电力设备安全运行的一种重要手段。一般变频串联谐振试验装置来进行交流耐压试验。  
试验电压的确定交流耐压试验中，关键的问题就是正确选择试验电压的数值，一方面要求能保证绝缘水平，另一方面要考虑因试验电压过高而引起的绝缘劣化。

ZSBP-54KVA/54KV变频串联谐振成套试验装置
技术方案
适用范围
1. 10kV/300mm2的电缆，长度1km，电容量≤0.378uF试验频率为30-300Hz,试验电压22kV。
2. 35kV/300mm2的电缆，长度0.5km，电容量≤0.01uF试验频率为30-300Hz,试验电压52kV。
中试控股系统主要性能及参数
1、电源电压：   220V±10%、50Hz；
  2、额定容量：  54KVA；
  3、输出电压：    54KV， 
  4、输出电流：   1A，2A，
  5、输出电压波形:  正弦波；
6、输出电压波形畸变率: ≤0.5% ；
7、允许连续工作时间：额定输出电流下持续运行时间为60分钟；
  8、输出频率范围:     30～300Hz ；
    9、品质因数:         ≥30
10、系统噪声:       ≤60db
11、系统测量精度:    1.0级
12、频率分辨率:      0.01Hz
13、频率不稳定度:    ≤0.05%  
14、环境温度：       -25℃～ +55℃  
相对湿度:       ≤90%
海拔高度:       ≤2000m
15、具备手动试验/自动调谐/自动试验模式。
16、具备大屏幕显示,可指示:输出电压(有效值)及输出频率等。
17、具备试验电压、时间、试验频率范围等试验参数设置功能。
18  具备过电压、过电流、过热保护功能。
19、具备闪络保护功能,在试品发生闪络时谐振回路失谐,电源立即停止输出,屏幕提示“试验失败”及相关信息。
20、具备各种数据打印功能。

结构： 采用干式结构,绝缘耐热等级H级,满足干式变压器国家规范要求；高﹑低压绕组间和铁芯设静电屏蔽,既作为励磁变,又是隔离变；内置过电压保护,防止击穿反击。

变频串联谐振试验装置主要由变频电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成，主要是用于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。与传统的工频耐压装置相比，串联谐振试验装置有哪些优势呢？

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（交流耐压试验变压器）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。相比，变频串联谐振试验装置（体积与重量约为传统试验变压器的1/10～1/30）体积小，重量轻，易搬动，而且是分件式设计，便于根据现场需求灵活配置电抗器的个数，大大降低了劳动强度，提高工作效率。

串联谐振试验装置主要应用试验：

1、6kV-500kV高压交联电缆 的交流耐压试验   

2、6kV-500kV变压器 的工频耐压试验   

3、GIS和SF6开关 的交流耐压试验   

4、发电机 的交流耐压试验 

5、其它电力高压设备如母线，套管，互感器的交流耐压试验。

串联谐振试验装置原理：

在回路频率f＝1/2π√LC时，回路产生谐振，此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。Q为系统品质因素，即电压谐振倍数，一般为几十到一百以上。先通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振，再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。由于回路的谐振，变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的试验电压。

  串联谐振装置主要针6KV、10kV、35kV、110kV、220KV、以及500kV及以下电力的电缆，GIS和SF6开关，主变压器、母线，发电机，套管，互感器等所有电气主设备的交流耐压试验。串联谐振装置部件较多，结构较为复杂，容易出现以下故障：

一、风扇不能启动：

1）急停、故障保护、失谐保护后，没有按“故障复位”；

2）内部温度过高，功率元件热保护；

排除方法：关断仪器电源，将仪器静置30分钟左右，重新开启电源，按仪器面板上的“复位”键，再启动仪器。

二、自动调谐不能完成，找不到谐振点：

现象：

调谐曲线完全是一条直线，调谐完成后仪器提示没有谐振点.

原因：

回路接地不好，试验回路接线错误，装置某一仪器开路

排除方法：

1）检查接地装置可靠，接地连接线是否有断开点；

2）检查励磁变压器的高低压线圈的通断；（低压绕组阻值两组A1X1和A2X2;高压绕组阻值每个输出端对高压尾）

3）检查每一只电抗器的通断；(每个绕组阻值)

4）检查分压器的信号线的通断；（电容量）

5）检查分压器的高低压电容臂的通断；（1孔对芯，2孔对外壳分别导通；1孔对2孔断开）

6）装置自身升压时没有谐振点，还需要检查补偿电容器的通断；

三、不能升压到试验电压

现象：

1）调谐曲线是一条直线，有较低的尖峰；

2）试验时一次电压较高，高压却较低，甚至在没有升到试验电压时，一次电压已经到达额定电压，回路自动降压；

原因：

1）电抗器与试品电容量不匹配，没有准确找到谐振点；

2）试品损耗较高，系统Q值太低；

3）励磁变压器高压输出电压较低；

4）高压连接线过长或没有采用高压放晕线。

排除方法：

1）将补偿电容器并接入试验回路，加大回路电容量；

2）尽可能将多只电抗器串联谐振，提高回路电感量；

3）提高励磁变压器的输出电压；

4）干燥处理被试品，提高被试品的绝缘强度，减少回路的有功损耗；

5）一般在设备较高电压输出时，采用高压放晕线，或将普通高压输出线改为较短的连线，一般不超过5米。

四、主机找不到谐振点。

原因：

1）系统谐振点在主机的输出频率范围之外;

2）系统接线错误;

3）系统未可靠接地;

4）电压采样反馈信号开路或连接不可靠;

5）试品有故障。

五、主机复位。

原因：

1）主机供电电源波动;

2）外界强磁场干扰;

3）主机未可靠接地;

六、Q值偏低，即电压升不上去，或升不高。

原因：

1）试品放电泄漏

2）电抗器磁路受干扰，例如电抗器被放置在磁场屏蔽范围内。

七、电源跳闸。

原因：谐振系统回路短路。

最后附上常用的串联谐振装置的具体参数供大家参考：

额定输出电压：0～800kV（AC有效值）及其以下

1、输出频率：20～300Hz

2、谐振电压波形：纯正弦波,波形畸变率＜1.0%

3、最大试验容量：1000kVA及其以下

4、工作制：满功率输出下,一次连续工作时间15min

5、品质因数：30～90

6、频率调节灵敏度：0.1Hz,不稳定度＜0.05%

7、工作电源：380/220V±15%/50Hz±5%

 串联谐振设备试验装置主要针6KV、10kV、35kV、110kV、220KV、以及500kV及以下电力的电缆，GIS和SF6开关，主变压器、母线，发电机，套管，互感器等所有电气主设备的交流耐压试验。该装置部件较多，结构较为复杂，容易出现以下故障：

一、风扇不能启动：

1）急停、故障保护、失谐保护后，没有按“故障复位”；

2）内部温度过高，功率元件热保护；

排除方法：关断仪器电源，将仪器静置30分钟左右，重新开启电源，按仪器面板上的“复位”键，再启动仪器。

二、自动调谐不能完成，找不到谐振点：

现象：

调谐曲线完全是一条直线，调谐完成后仪器提示没有谐振点.

原因：

回路接地不好，试验回路接线错误，装置某一仪器开路

排除方法：

1）检查接地装置可靠，接地连接线是否有断开点；

2）检查励磁变压器的高低压线圈的通断；（低压绕组阻值两组A1X1和A2X2;高压绕组阻值每个输出端对高压尾）

3）检查每一只电抗器的通断；(每个绕组阻值)

4）检查分压器的信号线的通断；（电容量）

5）检查分压器的高低压电容臂的通断；（1孔对芯，2孔对外壳分别导通；1孔对2孔断开）

6）装置自身升压时没有谐振点，还需要检查补偿电容器的通断；

三、不能升压到试验电压

现象：

1）调谐曲线是一条直线，有较低的尖峰；

2）试验时一次电压较高，高压却较低，甚至在没有升到试验电压时，一次电压已经到达额定电压，回路自动降压；

原因：

1）电抗器与试品电容量不匹配，没有准确找到谐振点；

2）试品损耗较高，系统Q值太低；

3）励磁变压器高压输出电压较低；

4）高压连接线过长或没有采用高压放晕线。

排除方法：

1）将补偿电容器并接入试验回路，加大回路电容量；

2）尽可能将多只电抗器串联谐振，提高回路电感量；

3）提高励磁变压器的输出电压；

4）干燥处理被试品，提高被试品的绝缘强度，减少回路的有功损耗；

5）一般在设备较高电压输出时，采用高压放晕线，或将普通高压输出线改为较短的连线，一般不超过5米。

四、主机找不到谐振点。

原因：

1）系统谐振点在主机的输出频率范围之外;

2）系统接线错误;

3）系统未可靠接地;

4）电压采样反馈信号开路或连接不可靠;

5）试品有故障。

五、主机复位。

原因：

1）主机供电电源波动;

2）外界强磁场干扰;

3）主机未可靠接地;

六、Q值偏低，即电压升不上去，或升不高。

原因：

1）试品放电泄漏

2）电抗器磁路受干扰，例如电抗器被放置在磁场屏蔽范围内。

七、电源跳闸。

原因：谐振系统回路短路。