中试控股技术研究院鲁工为您讲解：110KV电缆试验标准与耐压试验装置

ZSBP-44kVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置

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。
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。

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。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。

ZSBP-44kVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置主要技术参数
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

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。
一般应考虑以下几个因素： 
1、在被试品上可能产生过电压的数值、持续时间及其次数。如被试品遭受较高过电压的可能性极小，则可不必采用过高的试验电压；如被试品（如直接与架空线连接的发电机）可能遭受到较高的过电压时，则应适当提高试验电压的数值。 
2、电气设备设计时采用的绝缘水平。
3、设备绝缘的状况。设备在运行中由于各种条件的影响，使绝缘逐步劣化，绝缘性能下降，故在确定试验电压时，应考虑到绝缘损伤的程度和运行年限。例如，运行中设备的试验电压应为出厂时的75%~90%。
被试品是否被穿可按下述各种情况进行判断： 
1、根据试验时接入的表计进行分析，一般情况下，若电流表突然上升，则表明被试品击穿（过流继电器动作，自动跳闸）。但当被试品的容抗XC  与试验变压器的漏抗 XL之比不大于2时，虽然被试品击穿，电流表指示也不会发生明显的变化，有时还可能出现电流表指示反而下降的情况。 
若出现这种情况，应根据在高压侧的测量电压装置高压侧的电压，被试品若击穿，其电压表只是要突然下降，而在低压侧测量的电压表也要下降，但有时很不明显。 
2、根据试验控制回路的状况进行分析。若过流继电器整定值适当，则被试品击穿时过流继电器动作，电磁开关即跳闸。若整定值过小，可以在升压过程中因被试品的电容电流过大而使过流继电器动作而跳闸。 
3、根据被试品状况进行分析。试验过程中，如被试品发出响声、断续放电响声、冒烟、产生气体、有焦臭味、及燃烧等都是不能容许的，应查明原因。如查明这种情况来自被试品绝缘部分，则可以认为被试品存在问题或已确实被。 
什么是串联谐振？ 
由于电力预防试验大多是对于大容量和高电压的电气设备，建议采用工频耐压进行绝缘性能的检测，也就是剔除了采用直流高压发生器对于电气设备绝缘性能检测的使用要求，虽两者都属于破坏性试验，但经过长期的研究，采用工频耐压的方式相对于直流耐压稳定性，安全性要好，由于电气设备的容量大，电压高，往往像油浸式试验变压器一类的工频耐压设备无法满足测试要求，在国内，为了达到这一目的，基本通过变频串联谐振来实现测量。 
变频串联谐振，“变频”在串联谐振电路中，通过调整可变的频率范围产生谐振条件，“串联”是指在整个电路中的链接方式，串联时，电压相加，电流不变，“谐振”是指的谐振电路，组合起来就是我们常说的串联谐振试验装置。
串联谐振试验前有什么条件？ 
试验前条件分析 
当我们拿到试验之后，我们要分析试验的主体是什么，比如：电力电缆、变压器、GIS组合器还是母线等等，针对不同的内容所施加的电压不一样，像同样是变压器，中性点接地和不接地的电压等级就不同，而且接线也不同，电压和容量直接影响串联谐振试验装置的配置方案，所说的配置方案也就是连接方式，串联方式、怎么串联以及串联几个等等。 
要想达到串联谐振的条件是当容抗等于感抗时，即可产生谐振的条件。 
串联谐振试验中控制逆变器的方法有调幅控制和脉冲调频控制两种。脉冲频率调制方法实现起来比较简单，可以在下面两种情况下使用。 
1 )如果负载对工作频率范围没有严格限制,这时频率必须跟踪,但相位差可以存在而不处于谐振工作状态。 
2 )如果负载的Q值较高,或者功率调节范围不是很大,则较小的频率偏差就可以达到调功的要求。 

变频串联谐振采用的是谐振原理，在系统回路中产生一定频率的电压与回路中的电容，电抗产生谐振，其电容（试品）两端产生谐振电压后，再进行升压，使电容两端的电压达到试验电压。

利用串联谐振的试验原理，变频串联谐振耐压试验装置也广泛运用于电力系统中的大容量电气设备的绝缘耐压试验当中，是大容量电气设备做有效的绝缘耐压试验的不可代替的试验装置。1、中试控股电力试验人员在开箱时,依据装箱清单对设备进行清查,如发现设备与装箱清单不符,请立即与本公司联系.

2、本试验设备应由高压试验专业人员使用，使用前应仔细阅读使用说明书，并经反复操作训练。

3、试验人员应不少于2人。使用时应严格遵守贵单位有关高压试验的安全作业规程 

4、为了保证试验的安全正确，除必须熟悉本产品说明书外，还必须严格按国家有关标准和规程进行试验操作。

5、各连接线不能接错，接线一定按照“注意事项”上的电路图连接,否则可导致试验装置损坏.

6、本装置使用时，输出的是高电压或超高电压，必须可靠接地，注意操作安全。

7、在做被试品试验之前,对设备进行空升试验,试验电压为设备额定电压80%.

8、无论是做被试品试验,还是做空升试验,下面一节电抗器一定要用绝缘支架与地面隔开.

9、在做试验时,变频电源与电抗器之间的距离尽可能为大(以免出现安全事故).

10、本套装置变频电源部分为触摸屏形式,在点动时,要轻而慢(在进入下一个菜单时,之间间隔0.5秒),如用力过重或速度过快,有可能进入不了下一个菜单或机器不能启动.按一下复位键,再返回主菜单,间隔5秒钟再启动,或直接关闭电源再启动.

11、在对设备进行参数设置时,“装置电压”这一栏不能改变,“装置电压”是出厂试验时与分压器配套设置的.如改变“装置电压”,分压器采样信号就有所改变,测出来的就不是真正的试验电压,有可能偏大或偏小.对被试品的耐压试验就有影响.所以试验人员在开机时就要把“装置电压”记录好,以免装置电压在误动以后,好查阅.

12、在做电容量比较大或损耗较高的被试品试验时,如“发电机,容量大的电机,1.5km以上的电缆”.系统Q值较低,设置“输出电压”为30V~50V之间,一般情况下,“输出电压”设置为10V~20V之间.在做10kV以下,长度500m以内电缆试验时,应选择较低的励磁电压,“输出电压”为设置10V.否则,在找谐振点时,试验电压会超过被试品的额定耐压值,这时系统Q值较高,容易造成被试品击穿.

常见故障原因与排查

       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，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，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，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。

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，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。工作模式为：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式.

       4、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便的帮助用户识别和查找。

       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、采用了DSP平台技术，可以方便的根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交换界面更为人性化

   1、试验人员在开箱时,依据装箱清单对设备进行清查,如发现设备与装箱清单不符,请立即与本公司联系.

    2、中试控股技术博士为您解答：本试验设备应由高压试验专业人员使用，使用前应仔细阅读使用说明书，并经反复操作训练。

    3、试验人员应不少于2人。使用时应严格遵守贵单位有关高压试验的安全作业规程

    4、为了保证试验的安全正确，除必须熟悉本产品说明书外，还必须严格按国家有关标准和规程进行试验操作。

    5、各连接线不能接错，接线一定按照“注意事项”上的电路图连接,否则可导致试验装置损坏.

    6、本装置使用时，输出的是高电压或超高电压，必须可靠接地，注意操作安全。

    7、在做被试品试验之前,对设备进行空升试验,试验电压为设备额定电压80%.

    8、中试控股技术博士为您解答：无论是做被试品试验,还是做空升试验,下面一节电抗器一定要用绝缘支架与地面隔开.

    9、在做试验时,变频电源与电抗器之间的距离尽可能为大(以免出现安全事故).

    10、本套装置变频电源部分为触摸屏形式,在点动时,要轻而慢(在进入下一个菜单时,之间间隔0.5秒),如用力过重或速度过快,有可能进入不了下一个菜单或机器不能启动.按一下复位键,再返回主菜单,间隔5秒钟再启动,或直接关闭电源再启动.

    11、在对设备进行参数设置时,“装置电压”这一栏不能改变,“装置电压”是出厂试验时与分压器配套设置的.如改变“装置电压”,分压器采样信号就有所改变,测出来的就不是真正的试验电压,有可能偏大或偏小.对被试品的耐压试验就有影响.所以试验人员在开机时就要把“装置电压”记录好,以免装置电压在误动以后,好查阅.

    12、在做电容量比较大或损耗较高的被试品试验时,如“发电机,容量大的电机,1.5km以上的电缆”.系统Q值较低,设置“输出电压”为30V~50V之间,一般情况下,“输出电压”设置为10V~20V之间.在做10kV以下,长度500m以内电缆试验时,应选择较低的励磁电压,“输出电压”为设置10V.否则,在找谐振点时,试验电压会超过被试品的额定耐压值,这时系统Q值较高,容易造成被试品击穿.