工具/原材料
适用于10KV、35KV、110KV、220KV和500KV交联聚乙烯电力电缆的交流耐压试验。
适用于66KV、110KV、220KV、500KV及GIS交流耐压试验。
适用于大型发电机组和电力变压器的工频耐压试验。
适用于电力变压器的感应耐压试验。
方法/步骤
任何人
主要技术指标:
(1)工作温度范围:-10~45℃。
(2)工作湿度范围:≤90%。
(3)海拔高度:≤1000m。
(4)电源电压:380V±10%，三相或220V±10%，单相(10KW及以下)
50/60赫兹.
(5)供电能力:0-300KW。
(6)额定输出电压:0-1000KV。
(7)额定输出容量:0-35MVA。
(8)工作频率范围:30-300Hz(频率范围也可根据用户要求加宽)。
(9)频率调节分辨率:0.02Hz;不稳定性≤0.05%。
(10)噪声:≤60dB。
(11)系统测量精度:1级。
(12)输出波形:正弦波，波形失真率≤1%。
(13)反应器的Q值:30-120。
(14)系统具有IGBT、过电压、过电流和样品闪络保护。
注射毒品
主要特点:
1、体积小，重量轻，适合野外使用:
本发明集调压、调频、控制和保护功能于一体，省去了笨重的调压器，操作方便，读数直观。由于系统的Q值较高(30-120)，有效地解决了因供电能力不足而对现场试验的制约。当电压等级较高时，电抗器采用多级或堆叠式结构，便于输送和现场安装。
2.高安装可靠性:
变频装置采用先进的设计理念，高质量的IGBT和驱动电路，使输出波形失真小，频率输出稳定。具有良好的IGBT、过流、过压(保护值可根据需要手动设定)和放电保护功能，保护设备和人身安全。当样品放电或击穿时，由于谐振条件被破坏，短路电流很小，仅为样品测试电流的1/Q，从而避免了击穿对样品的损伤。
3.测试的良好等效性:
采用接近工频(30HZ-300HZ)的交流电压作为测试电源，在等效性和一致性上与50HZ/60HA电源非常接近，保证了测试结果的可靠性和真实性。
4.测试模式:有全自动、半自动和手动三种操作模式。具有升压、调谐(包括手动和自动)、分段升压和定时、运行状态、模式切换、故障提示等功能。
工作原理及系统配置：
VF:变频控制器T1:励磁变压器
L1和L2:高压电抗器C1和C2:高压分压器的高低压支路。
Cx:测试产品
高压电抗器L1和L2可以并联或串联使用，以确保回路在适当的频率下谐振。电源由变频控制器VF提供。在测试电压最初被励磁变压器T1升压之后，高电压被施加到高电压电抗器L和测试产品Cx。通过改变变频控制器的输出频率，使环路处于串联谐振状态。调节变频电源输出电压的幅值，使样品上的高压达到合适的电压值。
回路的谐振频率取决于与被测产品串联的电抗器的电感L和被测产品的电容Cx，谐振频率f=1/(2π√LCx)。
系统配置:
1.变频控制器:
变频控制器它由控制器和滤波器组成。在系统中，变频控制器的主要功能是将380V或220V的固定幅值和频率的正弦交流电转换成幅值和频率可调的正弦波，为整个设备提供电源。
逆变器控制器具有可靠的保护功能，如IGBT保护、过流保护、过压保护、放电保护、进线保护等。，以确保测试人员和测试产品的安全。
IGBT保护:当IGBT电流过大或过热时，CPU将停止工作，直到系统恢复正常。
过压保护:当测试电压超过人为设定的保护电压时(保护电压可根据不同的测试电压任意设定)，控制器会自动跳闸，CPU停止工作，系统会提示过压保护。
过流保护:当CPU检测到总线工作电流超过IGBT工作电流或IGBT温度过高时，CPU会产生过流保护信号，设备停止工作，液晶屏会提示系统有过流保护。
放电保护:当测试仪发生故障、短路或测试产品放电时，CPU停止工作，切断主电路。
线路保护和低通滤波:既能降低稳态时的放电或击穿电流，又能降低暂态(瞬时)电流的危害，从而保证设备和人员的安全。
测量部分:测试仪可以从变频控制器的控制面板上直接读取变频控制器的输入电压、电流、电流工作频率、输出电压和电流以及施加在测试产品上的谐振电压信号。
参数:
额定输入:380V，三相或220V，单相50Hz/60Hz。
额定输出:0~400V或0 ~ 220 V。
频率分辨率:0.02赫兹。
输出波形:正弦波。
输出频率:20-400赫兹。
额定容量:5KW，10KW，20KW，30KW，40KW，50KW，60KW。
2.励磁变压器:
励磁变压器的作用是将变频电源的输出电压提升到合适的试验电压，以满足在不规则品质因数下电抗器和负载的试验电压要求(励磁变压器的容量一般与变频控制器的容量相同)。为了满足不同电压等级和容量样品的试验要求，励磁变压器的高压绕组一般有多个抽头。
3.高压电抗器:
高压电抗器L是谐振电路的重要组成部分。当工频等于1/(2π√LCx)时，与被测产品Cx串联谐振。电抗器的性能直接影响系统的Q值。
4.高压分压器:
高压分压器是一种高压试验装置，由高压臂C1和低压臂C2组成。测量信号从低压臂C2引出，作为高压测量和保护信号。
决定系统配置参数的因素:
系统的谐振电压水平和容量取决于样品的电容C、测试电压U和测试频率f。
1)对于XLPE电缆，系统配置主要由电缆的电压等级、电缆的截面积、测试电缆的长度和电缆要求的谐振频率范围决定。
2)决定GIS系统配置的因素有:GIS的电压等级、GIS的间隔数和每个间隔的电容C、GIS允许的试验频率范围。
3)对于变压器、发电机等设备，系统的配置取决于样品的容量试验电压、样品的等效电容C、所需的谐振频率和样品的空载损耗。
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测试接线和操作步骤:
用于测量各种被测产品的测试设备接线图
交联聚乙烯电缆的交流耐压试验:
XLPE是一种固体绝缘电缆，通过特殊的物理和化学方法交联而成。它具有良好的电学和物理性能，在世界范围内得到了广泛的应用。自20世纪70年代以来，交联聚乙烯电缆在我国发展迅速，并逐渐取代了传统的中低压油纸绝缘电缆。而且110KV、220KV等高压电缆也逐渐普及。
XLPE电缆最大的特点是容量大。如果用工频或接近工频的交流电压试验作为挤压绝缘电缆的竣工试验，最大的困难是长线路需要大容量的试验设备:例如630平方毫米220KVXLPF电缆线路，电容为0.188uF/Km，如果电缆长3Km，每相电缆试验所需的50Hz试验设备容量至少为2.9MVA(试验电压178KV试验电流30A)。因此，传统的试验变压器的试验方法不能满足现场系统的试验能力要求。变频谐振试验装置利用变频谐振原理，将电源容量降低到试样容量的1/Q，大大减轻了设备重量，使高压、长距离电缆的现场试验成为可能。同时利用测试频率在一定范围内(30-300Hz)可调和测试电抗器固定可调(单个电抗器电感不可调，但总电感可通过串并联调节)的原理，大大增加了系统的灵活性。
测试电缆的接线图如下:
橡胶电缆变频交流耐压试验接线图；
GIS(气体绝缘金属封闭组合电器)的交流耐压试验；
GIS是断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器和测量仪表的组合，采用SF6气体绝缘。一般由1-7个区间组成，电容一般在10000PF以下。
根据IEC517(补充)，GIS试验电压的频率范围应为10-300Hz，相当于GB7674-1997。
我国《城网气体绝缘变电站若干技术问题的暂行规定》规定了GIS的现场工频耐压，不得超过出厂试验电压的90%。IEC517标准推荐的测试电压为出厂测试电压的80%，要求测试频率限制在10-300Hz。
GIS交流耐压试验接线图如下:
GIS交流耐压试验接线图：
大型变压器的交流耐压试验（外施工频交流耐压及感应耐压试验）变压器应该进行外施耐压试验。它是考验产品主绝缘电气强度的最基本的绝缘试验，是发现主绝缘是否合理，绝缘材料是无缺陷和制造工艺是否符合要求的重要手段之一，对试验频率一般要求在工频，即45-65Hz。
采用变频谐振的方式，通过补偿电容器使谐振频率控制在45-65Hz之内，由于回路谐振时Q值高，这样可大大减小试验电源的容量，并且频率可调，也增大了设备的应用范围，试验接线如下图所示：
感应耐压的倍数通常是电力变压器额定电压的两倍。为了不使铁芯中的磁通饱和，应使用两倍以上额定频率的电源装置。一般规定频率应在100-400Hz范围内，但经验证明感应耐压试验的频率一般在150-200Hz。
大型发电机组的交流耐压试验；
根据国家和地方电力部门的规定，发电机的制造、安装、维护、运行和预防性试验都要进行交流耐压试验。试验时，试验电压的波形和频率与工作电压一致，作用在绝缘上的电压分布和击穿性能能适应发电的相同工作状态。测试电压一般为0.75(2Un+3000)或1.5Un，频率要求为工频。
使用TCCX-3变频串联谐振试验装置，配以适当的补偿电容器，可以在频率和容量上满足发电机的交流耐压要求。
测试接线如下:
发电机的交流耐压接线示意图
其它试品的交流耐压试验：
互感器、套管等设备在作耐压试验时，都相当于一电容，利用电抗器和补偿电容器也可以使系统在50Hz附近发生谐振，达到工频绝缘试验的目的。（仅供参考）
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