中试控股技术研究院鲁工为您讲解：10kv电缆耐压试验设备

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
ZSBP-44kVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置主要功能及特征
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。
特点：

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，中试控股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。

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。

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。

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。 

ZSBP-44kVA/44kV变频串联谐振耐压试验装置容量验证

装置容量定为44kVA，分两节电抗器，电抗器单节为22kVA1A

试验时设备组合方式

组合方式

被试品对象     电抗器选择

（22kVA/22kV两节）    激励变压器

输出端选择     试验电压(kV)

10kV/300mm2电缆1km         使用电抗器两节并联     1.5kV        ≤22kV

10kV开关等电气设备    使用电抗器两节串联     3kV  ≤42kV

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）。

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。

整体色彩和外型由专业的设计公司专门设计，美观大方。本公司生产的串联谐振设备在行业内都广受好评，以打造最具权威的“串联谐振“高压设备供应商而努力。  电力设备高电压试验中，各种大型变压器及发电机的交流耐压实验需要定期进行。常规的交联聚乙烯绝缘电缆直流耐压试验因为会对电缆绝缘造成误伤而不再推荐，改而开展交流耐压试验。受试设备容量巨大，常规的交流耐压试验设备的容量、体积、重量也很大，不利于在现场开展检测。串联谐振试验设备的出现改变了高电压试验的这种困境。串联谐振耐压试验技术具有很多优点：串联谐振电源只需要提供试验回路中消耗的有功，所需电源容量大大减小，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。试验设备的重量和体积大大减少。谐振电源的谐振式滤波电路改善输出电压的波形，防止了谐波峰值对试品的误击穿。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，中试控股防止大的短路电流烧伤故障点。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭不会出现任何恢复过电压。

  在发电厂、变电站进行串联谐振技术进行高电压试验，工作场所比较复杂，试验使用的电源容易受到各种负荷如电动机、鼓风机的影响不稳定；环境中的电磁辐射，如运行中的空心电抗器、高压带电体上的电晕放电；以及雷电、操作波带来的冲击浪涌；工作场所的静电放电等，会对串联谐振电源产生骚扰，影响其稳定性，还会对试验操作人员造成不可预料的伤害。本文的试验研究关注串联谐振电源在复杂的工作场所和电磁环境中受到各种干扰时的抗干扰能力，及其工作的稳定性。

  对串联谐振电源装置的电磁兼容试验包括静电放电试验，电压暂降、短时中断和电压变化抗扰度试验，电快速瞬变脉冲群抗扰度试验以及浪涌抗扰度试验。

在低相对湿度，使用低导电率地毯和乙烯基服装时，电气和电子设备容易来自操作者和临近物体的静电放电干扰，因此需要对串联谐振电源装置进行静电放电抗扰度试验。在电网、电力设施发生故障或负荷突然出现大的变化时，会产生电压暂降或短时中断的现象。中试控股当连接到电网的负荷连续变化时则会引起电压的变化，这些现象会对电气和电子设备造成影响。与低压供电网连接的电气和电子设备需进行电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验。电快速瞬变脉冲群是由电感性负载（如继电器、接触器等）在断开时，由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因，在断开处产生的暂态骚扰。当电感性负载多次重复开关，则脉冲群又会以相应的时间间隙多次重复出现。这种暂态骚扰能量较小，一般不会引起设备的损坏，但由于其频谱分布较宽，所以会对电子、电气设备的可靠工作产生影响。为检验电子、电气设备在遭受这类暂态骚扰影响时的性能，需进行电快速速变脉冲群试验。浪涌冲击来源主要有两种，1）雷电浪涌：雷电击中户外线路，有大量电流流入外部线路或接地电阻，因而产生的干扰电压；感应雷的磁场在线路上感应出的电压或电流；雷电击中了附近的地面，地电流通过公共接地系统时所引入的干扰。2）操作浪涌：主电源系统切换时（例如投切补偿电容组）产生的干扰；在靠近设备附近有一些较大型的开关在跳动时所形成的干扰；切换有谐振线路的晶闸管设备；设备接地网络或接地系统间产生的短路或飞弧故障。需要对串联谐振电源装置进行浪涌冲击抗扰度试验。

  1）接触式和空气中的静电放电对串联谐振电源装置均会产生干扰，影响设备正常工作。电源电压暂降到40%和70%时以及短时中断时，中试控股设备均不能正常工作；电源电压电压变化到70%时串联谐振电源装置部分功能失常。浪涌抗扰度试验使串联谐振电源装置不能正常工作。电快速瞬变脉冲群带来的干扰对串联谐振电源装置未产生任何影响。

  2）工作场所、环境中遭受的静电放电，工作电源电压的暂降、短时中断和电压变化以及雷电活动或系统电源切换时造成的浪涌冲击，都会对串联谐振电源装置造成严重干扰：设备在运行中突然关机会造成试验所产生的交流高电压瞬降，影响交流耐压试验效果的判断；升压控制功能失灵，中试控股会导致整个串联谐振试验回路产生的高电压瞬间升高，乃至超出被试设备的绝缘水平，误伤被试设备。工作电源的长期不稳定，造成串联谐振试验装置工作状态不稳，累积效应会导致装置加速老化，影响其使用寿命。

  3）采取屏蔽手段，有效屏蔽静电放电带来的电磁干扰；试验电源应与其他大功率负荷隔离，并采取稳压措施，保证工作电源质量；低压试验电源母线应装备电涌防护设备，有效防止浪涌冲击对串联谐振试验装置的影响和破坏。并联谐振式中频电源采用了三相全控整流器，其输出功率的大小是通过改变整流器的输出电压来调整的。而整流器的输出电压是通过改变可控硅控制角 α 来实现。可知：α 值越大，直流电压就越低，同时整流器的功率因数也越低。电源在运行时，根据加热工艺要求的不同及负载阻抗的变化，很难做到 cos α=1。也就是说，并联谐振中频电源在运行时很可能会因功率因数低而形成较大的无功损耗。