35kV電纜（變壓器）交流串聯(lián)諧振耐壓裝置

    目前在國際和國內(nèi)已有越來越多的XLPE交聯(lián)聚乙烯絕緣的電力電纜替代原有的充油油紙絕緣的電力電纜。但在交聯(lián)電纜投運前的試驗手段上由于被試容量大和試驗設(shè)備的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來國際、國內(nèi)的很多研究機構(gòu)的研究成果表明直流試驗對XLPE交聯(lián)聚乙烯電纜有不同程度的損害。有的研究觀點認為XLPE結(jié)構(gòu)具有存儲積累單極性殘余電荷的能力，當在直流試驗后，如不能有效的釋放掉直流殘余電荷，投運后在直流殘余電荷加上交流電壓峰值將可能致使電纜發(fā)生擊穿。國內(nèi)一些研究機構(gòu)認為，交聯(lián)聚乙烯電纜的直流耐壓試驗中，由于-60HZ頻率，現(xiàn)行規(guī)程并不支持或明確支持這一辦法。因而許多部門要求50HZ試驗電源對這類設(shè)備進行交流耐壓實驗。

35kV電纜（變壓器）交流串聯(lián)諧振耐壓裝置是針對電力電纜等高電壓、大電流容性試品的交流耐壓試驗而設(shè)計的。本諧振試驗裝置采用調(diào)整頻率和調(diào)節(jié)鐵心氣隙的方式來調(diào)諧，可方便、準確的找到諧振點，同時還可以真對不同的試品以及不同地方的規(guī)程要求，使得諧振頻率固定在要求的范圍內(nèi)。系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)可以達到20~80，使得系統(tǒng)輕巧簡便；本諧振試驗裝置采用了多種保護措施，使得試驗方便可靠；而諧振固有的濾波效應使得系統(tǒng)輸出的波形滿足試驗規(guī)程的要求。

35kV電纜（變壓器）交流串聯(lián)諧振耐壓裝置是針對電力電纜等高電壓、大電流容性試品的交流耐壓試驗而設(shè)計的。本諧振試驗裝置采用調(diào)整頻率和調(diào)節(jié)鐵心氣隙的方式來調(diào)諧，可方便、準確的找到諧振點，同時還可以真對不同的試品以及不同地方的規(guī)程要求，使得諧振頻率固定在要求的范圍內(nèi)。系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)可以達到20~80，使得系統(tǒng)輕巧簡便；本諧振試驗裝置采用了多種保護措施，使得試驗方便可靠；而諧振固有的濾波效應使得系統(tǒng)輸出的波形滿足試驗規(guī)程的要求。

35kV電纜（變壓器）交流串聯(lián)諧振耐壓裝置采用多級疊加的方式，多臺電抗器可并、可串，也可以單獨使用，配置適當?shù)闹C振電容器，還可以對非電容性的試品進行交流耐壓試驗。諧振頻率可以在30`300HZ范圍內(nèi)根據(jù)試驗要求任意設(shè)定，真正做到了一機多用。單件體積小、重量輕，便于現(xiàn)場搬運。因此，它是您做交流耐壓試驗的Z理想選擇。

35kV電纜（變壓器）交流串聯(lián)諧振耐壓裝置的工作原理接線如圖所示，交流220V工頻電源，經(jīng)變頻控制單元輸出30~200HZ頻率可調(diào)的電壓，送入勵磁變壓器，升壓至0~1000V，經(jīng)諧振電抗器L和被試品CX，構(gòu)成高壓主諧電路，電容分壓器是純電容式的，用來測量試驗電壓。先由變頻控制單元經(jīng)勵磁變壓器向主諧振電路送入一個較低的電壓Ue，調(diào)節(jié)變頻控制單元的輸出頻率，當頻率滿足條件ΩL=1/ΩC，即

電路即達到諧振狀態(tài)。此時能在較小的勵磁電壓Ue下，使被試品CX上產(chǎn)生幾十倍于Ue的電壓UCX。變頻試驗系統(tǒng)以串聯(lián)諧振電路原理工作。諧振點是由把頻率變換器的頻率調(diào)整到串聯(lián)諧振電路的固有頻率而達到的。回路諧振后，輸出的電壓波形為純正弦波，系統(tǒng)的頻率取決于回路的L-C參數(shù)。其中電抗器的電抗值是可調(diào)的，系統(tǒng)的頻率取決于負載電容的大小，如上式。可以根據(jù)CX的大小，適當調(diào)整電抗器的電感L值，使得諧振頻率固定在一個要求的范圍內(nèi)，從而滿足必須在工頻條件下進行交流耐壓試驗的試品的實驗。

35kV電纜（變壓器）交流串聯(lián)諧振耐壓裝置

1．變頻電源的放置為縱向和橫向，特別適合現(xiàn)場操作及觀察；

2．內(nèi)外部具備特殊減震橡膠支撐腳和保護鋁箱，可有效減緩運輸中的顛簸震動和吊裝時的沖擊。保證了變頻電源的長期穩(wěn)定性和可靠性；

3．參數(shù)顯示：觸摸或外接鼠標大屏幕液晶界面顯示系統(tǒng)

4．可顯示諧振電壓(即試驗前設(shè)置的目標電壓)、試驗頻率、測量頻率、低壓電壓、低壓電流、耐壓時間、過壓保護、過流保護、閃絡保護、階段升壓及階段計時、操作模式切換、電容，電感，頻率互換計算、參數(shù)查詢等,還可顯示頻率曲線、電壓曲線等可直觀地判斷當次試驗諧振頻率準確及穩(wěn)定性；

5．參數(shù)設(shè)置：大屏幕觸摸液晶彩屏和外接鼠標直接完成各種參數(shù)的設(shè)置，可對起始頻率、終止頻率、起始電壓、階段升壓和計時、測量分壓器變比、激勵變變比、過壓保護、過流保護、閃絡保護、試驗模式、電容電感頻率互換計算、參數(shù)設(shè)置提示以及幫助等參數(shù)進行設(shè)置或選擇；

6．試驗模式：觸摸屏和外接鼠標操作，有全自動、半自動、手動三種運行狀態(tài)。具備升壓、調(diào)諧（含手動、自動）、分段加壓和計時、運行狀態(tài)、模式切換、故障提示、電容電感頻率互換計算功能等；

7．保護功能及其信息提示：具備高壓過壓保護、低壓過流、過流保護，以及失諧保護、零位、閃絡保護、緊急停機、欠壓保護等多重保護功能；

8．數(shù)據(jù)存儲功能：試驗結(jié)果保存（手動保存）、打印、上傳、回查等

9．試驗結(jié)果：手動或自動試驗完畢后，在試驗結(jié)果界面中可顯示出試驗時的詳細參數(shù)，當試驗發(fā)生中斷時，可提示中斷狀態(tài)?？蓪?shù)保存在存儲器中，該存儲器為非易失存儲器，可保存50次試驗記錄；

10．數(shù)據(jù)查詢：可將已保存的試驗結(jié)果數(shù)據(jù)顯示到屏幕上，同時具有USB接口，可將數(shù)據(jù)輸出打印或利用設(shè)備所攜帶打印機打印；（打印機屬客戶自選，若客戶有此需求，須在合同中予以特別寫明）

11．自動穩(wěn)壓功能：系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的試驗電壓或手動升壓結(jié)果，自動跟蹤并維持穩(wěn)定的試驗電壓，電壓穩(wěn)定度可達1.0%；

12．調(diào)頻范圍及頻率分辨率均可設(shè)定：調(diào)頻范圍可設(shè)為30～300Hz、45～100Hz、200-300Hz、按需設(shè)置，可加快調(diào)諧過程；頻率分辨率根據(jù)需要，可預設(shè)為0.1Hz、0.2Hz、0.5Hz、或1.0Hz，在調(diào)諧效率與調(diào)諧精準度之間取得優(yōu)化平衡；

13．頻率調(diào)節(jié)分為粗調(diào)和細調(diào)，并可自動尋找試驗諧振點，保證諧振頻率在整個試驗過程中不發(fā)生漂移；

14．調(diào)頻式調(diào)諧方法。采用固定電感電抗器，通過調(diào)節(jié)激勵電源的頻率使試驗回路達到諧振狀態(tài)，其特點是體積小、重量輕、品質(zhì)因素高，使用方便，已逐步取代調(diào)感式。

15．適用范圍廣。整套變頻串聯(lián)諧振高壓試驗裝置符合國家有關(guān)高壓試驗的規(guī)程和要求，適用于高電壓、大容量的電力設(shè)備，如發(fā)電機、大型變壓器、GIS、交聯(lián)聚乙烯電力電纜，高壓開關(guān)、互感器等的交流耐壓試驗。

16．調(diào)制波原理。串聯(lián)諧振是諧振式電流濾波電路，能改善電源電壓波形畸變，獲得很好的正弦電壓波形，有效防止諧波尖峰對被試品的傷害。

17．失諧時的過流情況。在串聯(lián)諧振狀態(tài)，當被試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即失諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的數(shù)十分之一（1/Q）。與并聯(lián)諧振或試驗變壓器方法做耐壓試驗相比，串聯(lián)諧振耐壓既能有效地找出絕緣弱點，又不存在大短路電流燒傷故障點的憂患。

18．失諧時的過壓情況。在試品發(fā)生閃絡擊穿時，因失去了諧振條件，除短路電流立即下降外，高電壓也立刻消失，電弧即刻熄滅。且諧振電壓再建立時間較長，很容易在再次達到閃絡電壓前斷開激勵電源。電壓恢復是一種能量積累的間歇振蕩過程，其過程長，而且不會出現(xiàn)任何恢復過電壓。

19．變頻電源可靠耐用、技術(shù)。我司自主研發(fā)自主生產(chǎn)的變頻控制電源技術(shù)國內(nèi)，并獲得多項國家。采用雙CPU架構(gòu)體系，實現(xiàn)快速測控，系統(tǒng)穩(wěn)壓精度達到1%。該模塊集驅(qū)動、保護于IGBT一體，極大提高功率電路及整機的可靠性。軟開關(guān)技術(shù)，可有效降低干擾，滿足局放試驗要求。

20．智能軟件菜單、人性化設(shè)計。大屏幕智能顯示軟件菜單內(nèi)置試驗參數(shù)菜單，客戶可根據(jù)試驗規(guī)程和實際需要，自行輸入需要的試驗電壓和試驗時間；內(nèi)置全自動、半自動、手動三種試驗模式，界面友好，試驗操作輕松便捷。試驗數(shù)據(jù)可屏存，并可任意調(diào)閱，內(nèi)置微型打印機，預留接口可外接電腦。

21．自動調(diào)諧方式。使用快速跟蹤法，尋找諧振頻率點只需30～40S左右，調(diào)諧完成后，鎖定諧振頻率。無諧振點時，提示區(qū)顯示“調(diào)諧失敗”。手動調(diào)諧時30Hz～300Hz無諧振點，提示區(qū)顯示“無諧振點”，此時自動切斷升壓回路。禁止繼續(xù)升壓，確保試品、設(shè)備、人身的安全。

22．升壓速度采用動態(tài)跟蹤控制。當高壓接近已設(shè)定的試驗電壓時，自動調(diào)整升壓速率，能有效防止電壓過沖造成對試品的損傷。

23．機內(nèi)設(shè)置試驗時間計時器。當試驗電壓升至設(shè)定值，自動啟動計時功能，計時到設(shè)定值時有聲響提示，時間到即自動降壓至“零”，并切斷升壓回路，自動降壓并關(guān)閉高壓回路，同時大屏幕提示區(qū)顯示“試驗結(jié)束”。

24．*的系統(tǒng)綜合保護功能。開機系統(tǒng)自檢，發(fā)現(xiàn)接地不良、分壓器無信號等故障則不能合閘，防止誤操作帶來損害。設(shè)有過流、過壓、試品閃絡放電、電源掉電、連線錯誤等多種保護措施，保護功能動作時大屏幕上均為中文顯示。

25．過流保護——內(nèi)置多重自動過電流保護，當變頻電源的輸出電流超過額定值1.1倍的保護整定值時，自動切斷整套裝置輸出。當變頻電源的輸出電流超過設(shè)定值時，自動切斷輸出。

26．過壓保護——內(nèi)置多重自動過電壓保護，可手動設(shè)置試驗電壓值，當試驗電壓超過整定值的1.1倍時，通過硬件和軟件實時判斷，迅速切斷整套裝置輸出，有效保證變頻電源和操作人員的安全。電流傳感器的采樣值，通過DSP計算，當電流值超過理論值的1.1倍時，迅速切斷輸出，防止分壓器或分壓器變比設(shè)置有誤而導致試品過壓。

27．試品閃絡放電保護——具有試品放電或閃絡保護功能，當在試驗或升壓中如有高壓放電閃絡時，自動切除整套裝置，且不會對試驗設(shè)備和人身造成傷害，變頻電源內(nèi)部的電子元件不會損壞擊穿。

28．電源掉電保護——具有電源掉電保護功能，在變頻控制電源輸出端裝設(shè)特殊保護功能模塊，當在試驗或升壓過程中如有輸入電源突然掉電時，吸收諧振回饋到主機的能量，迅速將輸出短路，使諧振系統(tǒng)的能量快速消耗；該特殊功能模塊在供電電源突然斷開后，仍能維持工作10s以上，確保耗能過程完成。自動切除整套裝置，且不會對試驗設(shè)備和人身造成傷害，變頻電源內(nèi)部的電子元件不會損壞擊穿。

29．連線錯誤保護——當試驗線聯(lián)接有誤或斷線時有保護。(如變頻控制電源、勵磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器等連接線)。

30．過熱保護——功率器件溫度≥80℃時保護

31．緊急制動保護——敲擊變頻控制電源面板上的緊急停機按鈕即可緊急切斷輸出。

35kV電纜（變壓器）交流串聯(lián)諧振耐壓裝置

1．35kV/300mm2電纜1-5km的交流耐壓試驗，電容量≤0.1945uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓52kV，試驗時間60min。

2．110kV及以下電壓等級GIS，開關(guān)等變電站設(shè)備的交流耐壓試驗，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓不超過265kV，試驗時間1min。

3．110kV/63000kVA主變的交流耐壓試驗，電容量≤0.02uF，試驗頻率45-65Hz，試驗電壓不超過160kV，試驗時間1min。

4．110kV/300mm2電纜0.2km的交流耐壓試驗，電容量≤0.0294uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓128kV，試驗時間60min。

5．10kV/300mm2電纜3km的交流耐壓試驗，電容量≤1.126uF，試驗頻率30-300Hz，試驗電壓22kV，試驗時間5min。

6．額定容量：270kVA；

7．輸入電源：單相220或三相380V電壓，頻率為50Hz；

8．額定電壓：45kV；90kV；135kV；270kV；

9．額定電流：6A；3A；2A；1A；

10．工作頻率：30-300Hz；

11．裝置輸出波形：正弦波

12．波形畸變率：輸出電壓波形畸變率≤1%；

13．工作時間：額定負載下允許連續(xù)60min；過壓1.1倍1分鐘；

14．溫升：額定負載下連續(xù)運行60min后溫升≤65K；

15．品質(zhì)因素：裝置自身Q≥30(f=45Hz)；

16．保護功能：對被試品具有過流、過壓及試品閃絡保護(詳見變頻電源部分)；

17．測量精度：系統(tǒng)有效值1.5級；

激勵變壓器15kVA/4/8/16kV/0.4kV

18．額定容量：15kVA；

19．輸入電壓：0-400V，單相；

20．輸出電壓：4/8/16kV

21．結(jié)構(gòu)：干式；

22．重量：約58kg；

變頻電源15kW/220/380V

23．額定輸出容量：15kW

24．工作電源：220/380±10%V（單/三相），工頻

25．輸出電壓：0–400V，單相，

26．額定輸入電流：37.5A

27．額定輸出電流：37.5A

28．電壓分辨率：0.01kV

29．電壓測量精度：1.5%

30．頻率調(diào)節(jié)范圍：30–300Hz

31．頻率調(diào)節(jié)分辨率：≤0.1Hz

32．頻率穩(wěn)定度：0.1%

33．運行時間：額定容量下連續(xù)60min

34．額定容量下連續(xù)運行60min元器件Z高溫度≤65K;

35．噪聲水平：≤50dB

高壓電抗器45kVA/45kV

36．額定容量：45kVA;額定電壓：45kV；

37．額定電流：1A；電感量：110H/單節(jié)；

38．品質(zhì)因素：Q≥30(f=45Hz)結(jié)構(gòu)：干式；

39．重量：約45kg；

電容分壓器270kV/500pF

40．額定電壓：270kV；

41．高壓電容量：500pF

42．介質(zhì)損耗：tgσ≤0.5%；

43．分壓比：3000：1

44．測量精度：有效值1.5級;

45．重量：約26kg；