ZKBP-F-320kVA/60kV变频串联谐振试验装置：交流耐压试验理想设备

交流耐压试验是电气设备鉴定其绝缘好坏的最直接的方法。它对于判断电气设备能否投入运行有着决定性的意义，也是保证设备绝缘水平，避免发生绝缘事故的重要手段。

由于其试验电压比运行电压高，其属于破坏性，因此之前必须测定绝缘电阻和吸收比，直流耐压或经tgδ测试合格。若有受潮或缺陷，应先作干燥处理再耐压。

交流耐压试验对于设备内部绝缘劣化有着累计效应，能使绝缘强度逐步衰减，因此，必须正确地选择试验电压大小和时间，Us越高，发现绝缘缺陷的有效性更高，但被试品击穿的可能性越大，积累效应更严重。因此国家标准参照各种绝缘材质和所能承受的过电压倍数，规定了出厂试验标准，而交接标准或预试标准的电压低于出厂试验电压，但比如支柱绝缘子等几乎没有累积效应，因此其试验电压和出厂值几乎一样。

绝缘的击穿电压Uj 与加压的持续时间有关，随时间的增加其Uj 下降，因此规定了一分钟。这一方面是为了观察被试品情况，使有缺陷的绝缘来得及暴露（固体绝缘发生击穿需要一定的时间）；另一方面不致于因为时间过长而引起的不应有的绝缘损害。

交流耐压试验的加压方法一般有：一是工频耐压，包括用常规的交流试验变压器和工频串、并联谐振试验，可以对交流电动机和发电机、绝缘子、断路器、电流互感器等设备进行；二是感应耐压试验，如变压器、电磁式电压互感器等，采用从二次加压使得一次侧感应高压的方法，它不仅可以考验被试品的主绝缘（绕组对地、相间、相对地），还可以考验纵绝缘（同一绕组的层间、匝间），通常采用100~400HZ的倍频进行；三是冲击电压试验，主要考验被试品耐受操作波过电压和大气过电压下绝缘的承受能力，它分为操作波冲击电压试验和雷电冲击电压试验。

一般设备的选取和电压的产生及测量：针对不同的被试设备，应选取不同容量的耐压装置，因此首先必须计算电容电流，IC = ωCx Us，Us已有规定，而Cx要参阅资料或实测。

中科新仪变频串联谐振试验装置

在进行发电厂和变电所的厂用系统比如CT和断路器的交流耐压时，采用50KV / 6KVA的一套、而耐电动机时则需要用15KV/10KVA的较大容量的试验变、在300或600MW机组的主封闭母线的耐压中，则应采用一套100KV/50KVA的装置来进行，其试验电压的选取若封母中有CT时应按照CT 的耐压等级、而发电机、变压器、电力电缆耐压时应用串、并联谐振装置则已经非常方便，串、并联谐振即电流谐振，回路中电容电流和电感电流相互抵消，使得总回路电流很小，则电源电缆的截面可小一些，其品质因数Q可用试验电压和被试电流的乘积除以调压器的输出电压和电流的乘积得到，一般可达10~40左右，Q=XC/R，而回路中的限流电阻R应尽量选小，否则调谐时很难达到谐振频率；另外串联谐振即电压谐振，须采用激励变压器，而可调电感的耐压等级应和被试品一样，因其串联回路的电压相互抵消，则激励变的容量可降低Q 倍。至于试验电压的测量，一般小电容量的被试品可只用变压器低压侧电压乘以变压器变比即可得到，但大容量试验试品的试验电压，还要考虑到容升效应和被试电压的有效可靠，高压侧电压的测定必须用合格的高压测试仪进行，容升效应即在交流耐压时容性电流在绕组上产生漏抗压降，造成实际用到被试品上的电压值超过按变比计算出的高压侧输出的电压。试验电流的测量一般是在试验变高压侧尾端串电流表来监视，但应有短路刀闸保护，防止加压时冲坏和便于换档。在主回路中串入限流电阻是为了防止在被试品击穿时在试验变压器上产生过电压，但不宜太大，太大会由于负载电流而产生较大的压降和损耗，一般选0.1~0.5Ω/V。

一般试验程序及注意事项：任何被试品在交流耐压前，应先进行其他绝缘试验，合格后再进行，充油设备如油浸变应静止规定的时间并油合格的情况下，以排除内部可能残存的气体。试验前应测试绝缘电阻，试验现场应设置安全区域、悬挂“高压危险“的标志牌和围栏，过压保护调整好，一般为 1.1~1.15 倍试验电压，整定过流保护，一般为1.5倍电容电流，加压前要检查调压器的零位，不可冲击加压。升压过程中应密切监听被试品有何异响、关注电流表的摆动，如无破坏性放电发生，则认为耐压通过，耐压后应测试被试品的绝缘电阻以比较。在耐压过程中如发现电压表指针摆动过大、电流表指示急剧增加、被试品冒烟、闪络或发出击穿响声，应立即停止升压。

ZKBP-F-320kVA/60kV变频串联谐振试验装置接线示意图

串联谐振在电力系统中应用的优点：

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，谐振励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隐患。

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。

变频串联谐振试验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，以保护试品。

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，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。

该装置主要针对交联电缆、水力发电机、主变、母线、GIS等的交流耐压试验，具有较宽的适用范围，是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。

该装置主要由变频控制电源、激励变压器、电抗器、电容分压器、补偿电容器（选配）组成。

审核编辑 黄宇