串联谐振交流耐压试验方法培训课件

串联谐振交流耐压试验方法培训课件 第一篇:串联谐振原理 一、串联谐振电源在电力系统应用中的优点: 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1/3-1/5。 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落电压前断开电源，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。 二、电缆交流耐压试验 1. 问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 的提出 目前在国际和国内已有越来越多的XLPE交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原有的充油油纸绝缘的电力电缆。但在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因，很长时间以来，仍沿袭使用直流耐压的试验方法。近年来国际、国内的很多研究机构的研究成果表明直流试验对XLPE交联聚乙烯电缆有不同程度的损害。有的研究观点认为XLPE结构具有存储积累单极性残余电荷的能力，当在直流试验后，如不能有效的释放掉直流残余电荷，投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。国内一些研究机构认为，交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中，由于空间电荷效应，绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流试验不发生击穿，也会引起绝缘的严重损伤。其次，由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同。直流试验也不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压，并有效的发现电缆及电缆接头本身和 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 工艺上的缺陷。因此，使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。目前，在中低压电缆上国外已使用超低频电源(VLF)进行耐压试验。但由于此类VLF的电压等级偏低，尚不能用于110kV及以上的高压电缆试验。在国内，对于低压电缆,这种方法也使用过，但由于试验设备的原因，没能得到大面积的推广。而近些年由于城、农网建设改造的进行， XLPE交联电缆越来越多，仅仅靠直流耐压试验后就将电缆投入运行，而在运行电压下发生电缆或电缆头击穿的事例也时有发生。所以，大家都在探索新的试验方法。 1. 试验频率 由于电缆的电容量较大，采用传统的工频试验变压器很笨重，庞大，且大电流的工作电源在现场不易取得。因此一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。其输入电源的容量能显著降低，重量减轻，便于使用和运输。 初期多采用调感式串联谐振设备(50Hz)，但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大都采用调频式(30-300Hz)串联谐振试验设备，可以得到更高的品质数(Q值)，并具有自动调谐、多重保护，以及低噪音、灵活的组合方式(单件重量大为下降)等优点。 综合国内外有关技术资料，选择合适的试验频率范围是个比较重要的问题。在这方面，有一些不同的观点和提法。就目前的国内外的提法来看，我们总结可分成3类:第1类为较宽频率范围30-300Hz、20-300Hz、1-300Hz;第2类为工频范围，45-65Hz，45-55Hz;第3类为接近工频，35-75Hz。 (1)第1类较宽频率范围 国际大电网会议第21、09工作组发布的《试验导则》，建议频率范围为30-300Hz。但实际上更低一些频率也具有较好地等效性。IEC60840和IEC62067 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 草案(2001年和2000年)就规定可采用20-300Hz。 国外有些厂家设计串联谐用电抗器，在特殊情况下也有采用最低频率为25Hz或20Hz的。当然频率愈低，被试电缆的长度(电容量)可增大。但是电抗器铁心因此放大，使重量增加。个别资料显示, 1-300Hz的交流试验也具有与工频交流试验的等效性，这说明实际应用中频率下限有可能取得更低，例如小于20Hz甚至到0.1Hz也是可行的。进一步表明在这样的频率范围内，绝缘内部各介质的电压分布及介质特性仍基本相同。 工作频率超过300Hz是否适当,有资料报导说，随频率增高，串谐电抗器及励磁变压器的损耗降低，但是要考虑被试品电容介质的极化发热问题，因此频率高于300Hz是不可取的。 (2)第2类为工频范围 国际上工业频率主要指50Hz和60Hz两种，故IEC标准规定对高压绝缘的工业试验频率范围为45-65Hz，在我国额定工频为50Hz。GB/T16927.1-1997规定工频试验频率范围为45-55Hz。 认为工频电力电缆的试验电压也必须是工频，这是趋于比较保守的观点。针对此问题应该着重说明交接和预防性试验的目的在于发现绝缘缺陷的能力来定的。在不同的频率下只要绝缘内部介质电压分布相同，又有基本相同的检出绝缘故障的能力，就能达到试验的目的。因此即使选用比工频范围更宽的频率也是可以接受的。 在90年代中期为了选择适当的交流耐压试验的频率范围，做了大量、仔细的基础研究工作。得出频率在30-300Hz范围内，橡塑电缆内部几种典型绝缘缺陷的击穿特性没有明显差别。这应该是可信的，也得到普遍采用。分析形成这种在不同频率下良好的击穿特性，主要原因是优良的同轴绝缘结构，单一的绝缘介质，材质相对纯洁、电场分布合理、规则。因此，在不同频率下结构内部电压分布相同，形成宽频率范围试验的条件。 油纸绝缘电缆一直采用频率等于零的直流电压进行耐压试验，其实际效果很好，数十年来未受到置疑。 (3)第3类为接近工频频率，35-75Hz 国外曾对正常XLPE(交联聚乙烯)绝缘电缆样品，在不同频率下进行击穿试验。结果表明在频率为35-75Hz时击穿电压均落在可置信度95%之内。因此有观点赞成试验电压频率最好选在35-75Hz,也较为靠近运行电压频率50Hz。值得注意的是，上述测试结果是对正常绝缘做的击穿试验。而交接和预防性试验所采用的试验电压值是偏低的，它只能击穿有缺陷的绝缘弱点(机械损伤、水树枝、终端头或接头盒应力铁锥施工或用料错误，等等)，完全不足以击穿电缆本体的正常绝缘。可见两种试验的目的和工作机理均不相同。似乎没有必要将正常绝缘35-75Hz的击穿特性“延伸”应用到检测绝缘缺陷方面。 1. 标准问题 由于设备容量和体积等问题，目前国家尚无高压电力电缆敷设后在现场进行交流耐压试验的相应标准。但对直流耐压试验的标准,由于前面所述原因人们也产生了一些疑问。CIGRI国际大电网工作会议21工作组的《高压挤包绝缘电缆竣工验收试验建议导则》中对目前采用的直流耐压试验方法提出疑议，并推荐使用工频及近似工频(30-300Hz)的交流试验方法。IEC 60840标准中在45-150kV敷设后电缆试验标准中除原直流试验标准外，增加了1.7U0 5分钟或1U0 24小时的交流试验标准。而在220kV等级中IEC 62067/CD 草案中则取消了电缆敷设后试验中直流试验的标准，只有交流试验的要求，即 20-300Hz 1.4U0 60分钟。为了更有效的对施工后的交联电缆进行交接试验,华北电力集团公司在《电力设备交接和预防性试验规程》修订内容中在电缆主绝缘耐压试验一项中增加了电缆的交流耐压试验标准。之后，国内很多地方也相应的出台了地方性试验标准，其试验频率大多都在30-300Hz，中低压电缆试验电压为1.6-2.0倍的相电压，高压电缆试验电压一般都在1.4-1.7倍的相电压，具体根据各个地方略有不同，浙江推荐中低压电缆试验频率为45-65 Hz，高压电缆试验频率为35-75 Hz。 1. 交联聚乙烯电缆单位长度电容量 下表为交联聚乙烯电力电缆单位长的电容量 电容量(uF/km) YJV、 YJV、 YJV、 YJV、 YJV、 YJV、 YJV、 电缆导体截面积 YJLV YJLV YJLV YJLV YJLV YJLV YJLV mm2 6/6kV、 8.7/6kV、 12/35kV 21/35kV 26/35kV 64/110kV 128/220kV 6/10kV 8.7/10kV 1(3)*35 0.212 0.173 0.152 1(3)*50 0.237 0.192 0.166 0.118 0.114 1(3)*70 0.270 0.217 0.187 0.131 0.125 1(3)*95 0.301 0.240 0.206 0.143 0.135 1(3)*120 0.327 0.261 0.223 0.153 0.143 1(3)*150 0.358 0.284 0.241 0.164 0.153 1(3)*185 0.388 0.307 0.267 0.180 0.163 1(3)*240 0.430 0.339 0.291 0.194 0.176 0.129 1(3)*300 0.472 0.370 0.319 0.211 0.190 0.139 1(3)*400 0.531 0.418 0.352 0.231 0.209 0.156 0.118 1(3)*500 0.603 0.438 0.388 0.254 0.232 0.169 0.124 1(3)*600 0.667 0.470 0.416 0.287 0.256 3*630 0.188 0.138 3*800 0.214 0.155 3*1000 0.231 0.172 3*1200 0.242 0.179 3*1400 0.259 0.190 3*1600 0.273 0.198 3*1800 0.284 0.297 3*2000 0.296 0.215 3*2200 0.221 3*2500 0.232 1. 橡塑绝缘电力电缆30-75Hz(45-65Hz)交流耐压的试验电压 电缆额定电压 交接试验电压 预防性试验电压 倍数 电压值(kV) 倍数 电压值(kV) 1.8/3 2 U0 3.6 1.6 U0 3 3.6/6 2 U0 7.2 1.6 U0 6 6/6 2 U0 12 1.6 U0 10 6/10 2 U0 12 1.6 U0 10 8.7/10 2 U0 17.4 1.6 U0 14 12/20 2 U0 24 1.6 U0 19 21/35 2 U0 42 1.6 U0 34 36/35 2 U0 52 1.6 U0 42 64/110 1.7 U0 109 1.36 U0 87 127/220 1.4 U0 178 1.15 U0 146 三、变压器的交流耐压试验 1. 试验频率 目前，变压器的交流耐压只限于工频耐压，而国际上工业频率主要指50Hz和60Hz两种，故IEC标准规定对高压绝缘的工业试验频率范围为45-65Hz，在我国额定工频为50Hz。GB/T16927.1-1997规定工频试验频率范围为45-55Hz。 试验电压 油浸式电力变压器交流试验电压 最高工作电压kV 线端交流试验电压值kV 中性点交流试验电压值kV 额定 全部更换绕组 部分更换绕组或交接时 全部更换绕组 部分更换绕组或交接时 电压 kV <1 ?1 3 2.5 3 2.5 3 3.5 18 15 18 15 6 6.9 25 21 25 21 10 11.5 35 30 35 30 15 17.5 45 38 45 38 20 23.0 55 47 55 47 35 40.5 85 72 85 72 110 126.0 200 170(195) 95 80 220 252.0 360 306 85 72 395 336 (200) (170) 500 550.0 630 536 85 72 680 578 140 120 1. 电力系统常用变压器的电容量 1)60kV级全绝缘变压器的电容(pF) 试品容量(kVA) 630 2000 3150 6300 8000 1600 类 型 高压—地 2700 4100 4600 5900 7000 8200 低压—地 4200 6600 7900 10000 11000 15300 对于表中没有的产品，可根据表中的上、下容量近似地估算。同容量的双绕组变压器，其绕组电容要比三绕组产品小。 2)110kV中性点分级绝缘变压器的电容(pF) 试品容量(kVA) 50000 31500 20000 10000 5600 高压—中压、低压、地 14200 11400 8700 6150 4200 中压—高压、低压、地 24800 11800 13200 9600 -- 低压—高压、中压、地 19300 19300 12000 9400 6800 3)220kV级中性点非全级绝缘部分变压器的电容(pF) 试品型号 SEPSL--63000 SSPSL--120000 SSPSL--240000 高压—中压、低压、地 12100 13500 17050 中压—高压、低压、地 18500 19700 23260 类型 低压—高压、中压、地 18200 23600 29940 试品型号 SFPL--240000 SFP--360000 SFPSZL--120000 高压—中压、低压、地 32230 33910 38020 类型 中压—高压、低压、地 -- -- 23260 低压—高压、中压、地 22470 23790 22160 四、发电机的交流耐压试验 1. 试验频率 目前，变压器的交流耐压只限于工频耐压，而国际上工业频率主要指50Hz和60Hz两种，故IEC标准规定对高压绝缘的工业试验频率范围为45-65Hz，在我国额定工频为50Hz。GB/T16927.1-1997规定工频试验频率范围为45-55Hz。 就现行试验方法来看，主要为50Hz的工频试验。 1. 电力系统中常用发电机的电容量 发电机 类别 型号 生产厂家 额定容量MW 额定电压kV 相电容uF 火力发电机 QF-30-2 30 6.3 0.1 QF-60-2 60 6.3 0.234 QF-60-2 60 10.5 0.33 QFS-125-2 上海电机厂 125 13.8 0.08-0.12 QF-135-2 135 13.8 0.47 QFSN-200-2 哈尔滨电机厂 200 15.75 0.19-0.21 QFQS-200-2 东方电机厂 200 15.75 0.1928-0.21 QFQS-200-2 北京重型电机厂 200 15.75 0.18-0.19 QFS-300-2 上海电机厂 300 18.0 0.16-0.20 QFSN-300-2 上海电机厂 300 18.0 0.18-0.20 ATB-2 美国GE公司 352 23.0 0.268 TBB-320-2 前苏联 320 20.0 0.31 2-105*234 美国西屋公司 600 20.0 0.2 50WT23E-138 ABB 600 22.0 0.253 水力发电机 72.5-85 10.5 0.694 125-150 1.8-1.9 300 15.75 1.7-2.5 400 18.0 2-2.5 600 2.1-2.5 试验电压 发电机交流试验电压参考表 全部更换定子绕组并修好后试验电压 容量kVA 小于10000 10000及以上 额定电压kV 0.036以上 6以下 6-18 18以上 1 试验电压kV 2Un+1 2.5 Un 2.5Un+3000 按专门协议 且不小于1.5 2 大修前或局部更换定子绕组并修好后 运行20年及以下者 1.5 Un 运行20年以上与架空线直接连接者 1.5 Un 运行20年以上不与架空线直接连接者 (1.3-1.5 )Un 五、谐振电源产品使用中的注意事项 1、谐振电源产品大多都是高压试验设备，要求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。 2、操作人员应不少于2人。使用时应严格遵守本单位有关高压试验的安全作业规程。 3、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。 1. 各联接线不能接错，特别是接地线不能接错。否则可导致试验装置损坏。 2. 本装置使用时，输出的是高电压或超高电压，必须可靠接地，注意操作安全距离。 3. 串联谐振试验系统是利用谐振电抗器与被试品谐振产生高电压的，也就是说，能不能产生高电压 主要是看试品与谐振电抗器是否谐振，所以，试验人员在分析现场不能够产生所需高电压时，应 该分析什么破坏了谐振条件，回路是否接通等。 4. 串联谐振试验系统的激磁变压器有特定的电压和电流要求，在选用代替品时，一定要考虑电压和 电流，不能采用只是容量相同的普通的试验变压器。 六、典型 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 选型示例 *关于31.5MVA110kV电力变压器和10kV、35kV交联电缆交流耐压试验设备配置的技术方案 (一)被试对象: 1、31.5MVA110kV电力变压器 2、10kV交联电缆 1. 35kV交联电缆 (二)被试手段分析: 1、试验标准 目前，关于GIS、交联电缆等大电容量的试品，IEC有相关的标准支持非工频的交流耐压试验，试验频率一般在20,300Hz内，对于电压较低的试品，优先选用45-65Hz的频率范围。国内，各地区也有相应的规程支持交联电缆的非工频交流耐压试验，其试验频率一般在30-300Hz范围内。对于10kV、35kV的交联电缆，试验电压一般都低于相电压的2倍。在很多地方,工频定义为45Hz-55Hz,甚至定义为45Hz-65Hz,也就是说,电力变压器的共频交流耐压试验的试验频率可以为45Hz-65Hz。 2、试验方法 谐振升压方法是目前对于电力系统大电容性试品比较适用的方法，分为工频试验和变频试验。谐振升压方法有工频谐振升压法和变频谐振升压法，工频谐振主要用于发电机，变频谐振主要用于交联电缆。工频交流高压试验适用范围广，但是调谐比较繁琐，通常采用调感法;变频交流高压试验受到试验标准的限制，但是调谐简单，操作方便，通常采用调频法。工频定义为45Hz-55Hz后(甚至定义为45Hz-65Hz),变频交流试验在一定范围内得到了更为广泛的应用.特别是调频调感方法同时使用，使得系统很方便的满足规程对频率的要求和设备对宽范围电容量的试品的要求。 3、用户要求 用户希望购置这样的设备:既能满足10kV交联电缆的交流耐压试验，同时又能满足31.5MVA110kV电力变压器的交流耐压试验。10kV交联电缆的交流耐压试验的试验频率可以为30Hz-300Hz, 31.5MVA110kV电力变压器的交流耐压试验的试验频率可以为45Hz-65Hz。 (三)、选型依据 1、31.5MVA110kV电力变压器(中性点分级绝缘) 110kV中性点分级绝缘变压器的电容(PF) 试品容量(kVA) 50000 31500 20000 10000 5600 种类 高压-中压、低压、地 14200 11400 8700 6150 4200 中压-高压、低压、地 24800 11800 13200 9600 低压-高压、中压、地 19300 19300 12000 9400 6800 交接试验:试验电压为95kV， 预防试验:试验电压为80kV 试验电流I,2×3.14×45×0.0193×95,518mA 此时，需要的电感量为648H。对于低压-高压、中压、地,谐振频率为45Hz;对于中压-高压、低压、地，谐振频率为57.6Hz;对于高压-中压、低压、地，谐振频率为58.7Hz。 电抗器设计为四节，单节电感量为162H，单节耐压为30kV。为了能满足31.5MVA以下容量的电力变压器的交流耐压试验，要求电抗器设计成150H-600H连续可调。假设对于10MVA电力变压器，只要把电抗器电感值调节到326H，就可以在45Hz条件下对中压-高压、低压、地进行试验，同时还可以在45.5Hz条件下对低压-高压、中压、地进行试验和在56.2Hz条件下对高压-中压、低压、地进行试验。这样，同时满足了工品试验和宽范围使用的要求。 2、10kV交联电缆 做10kV交联电缆的耐压试验时，可以将四节电抗器并联起来，最小电感量为40.5H，因此，试品的最大电容量为0.6956uF，对于常用的8.7/10kV电缆，试验的最大长度(30Hz下)见下表: , 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 600 , 4.02 3.62 3.21 2.90 2.67 2.45 2.27 2.05 1.88 1.66 1.59 1.48 注:,代表电缆截面积，单位为mm2;,代表电缆长度，单位为km 3、35kV交联电缆 做35kV交联电缆的耐压试验时，可以将先将四节电抗器每两节串联起来分成两组，再将两组并联起来，最 小电感量为162H，因此，试品的最大电容量为0.1739uF，对于常用的26/35kV电缆，试验的最大长度(30Hz 下)见下表: , 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 600 , 1.52 1.39 1.29 1.21 1.13 1.06 0.98 0.91 0.83 0.75 0.68 注:,代表电缆截面积，单位为mm2;,代表电缆长度，单位为km (四)、系统容量 1、单节电抗器参数: 单节电抗器额定电压:25kV 单节电抗器耐压:30 kV 单节电抗器电流:500mA 单节电抗器容量:12.5kVA 系统总容量:50kVA 单节电抗器电感量:150H,600H 2、系统组成: 系统由控制源、激励变压器、电抗器、分压器四部分组成，其中电抗器设计单节为25kV/0.5A，共四节， 既可串联使用，也可并联并联。这种组合具有如下优点: 1. 单只电抗器重量小于40kg 2. 25kV/0.5A的电抗器一只可以用于更短10kV电缆的交流耐压试验 3. 25kV/0.5A的电抗器两只串联可以用于更短35kV电缆的交流耐压试验 4. 组合方式灵活方便 (五)、系统主要技术参数及功能 1、额定容量:50 kVA 2、额定电压: 25kV/50kV/75kV/100kV 3、额定电流: 25 kV:0.5A/1A/1.5A/2A 50 kV:0.5A/1A 75 kV:0.5A 100 kV:0.5A 4、输出电压波形畸变率:1, 5、允许连续工作时间:额定输出电压下运行30分钟，1.1倍额定电压下运行5分钟 6、额定电流下连续运行30分钟后后温升小于40? 7、装置自身品质因数:优于50 8、系统测量精度:1.5级 9、输入电源:工频市电，单相220V、频率为50Hz; 10、变频控制源输出频率:30—300Hz 11、频率分辨率:0. 1 Hz 12、频率不稳定度:1% 13、对被试品具有零位、过流、过压及闪络保护; 14、环境温度:-15-40? 15、相对湿度:小于80, 16、海拔高度:2000米(六)设备遵循标准 《电抗器》 GB10229.88 《电力变压器》 GB1094 《电气装置安装 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 电气设备交换试验标准》 GB50150.91 《电力设备预防性试验规程》 DL/T596-11216 《外壳防护等级》 GB1094.1-GB1094.6-96 《高电压试验技术》 GB/T16927.1~2-11217 《绝缘油介电强度测定法》 GB/T507-1986 《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》 GB/T6451-11219 《变压器试验技术》 JB/T501-11211 《试验变压器》 JB/T9641-11219 《电磁兼容性》 IEC1000 《耦合电容器和电容分压器》 IEC358(11210) **、关于300mm210kV5公里和185mm235kV2公里交联电缆交流耐压试验设备配置的技术方案 (一)被试对象: 1. 10kV，截面积300 mm2，5km交联电缆 2. 35kV，截面积185 mm2，2km交联电缆 3. 10kV，被试电容量小于3.24uF的交联电缆 4. 35kV，被试电容量小于0.36uF的交联电缆 (二)被试手段分析: 1、试验标准 目前，关于GIS、交联电缆等大电容量的试品，IEC有相关的标准支持非工频的交流耐压试验，试验频率一般在20,300Hz以内，对于电压较低的试品，优先选用45,65Hz的频率范围。国内，各地区也有相应的规程支持交联电缆的非工频交流耐压试验，其试验频率一般在30,300 Hz范围内。对于10kV、35kV的交联电缆，试验电压一般都不高于相电压的2倍。 2、试验方法 谐振升压方法是目前对于电力系统大电容性试品比较适用的方法，分为工频试验和变频试验。谐振升压方法有工频谐振升压法和变频谐振升压法，工频谐振主要用于发电机，变频谐振主要用于交联电缆。工频交流高压试验适用范围广，但是调谐比较繁琐，通常采用调感法;变频交流高压试验受到试验标准的限制，但是调谐简单，操作方便，通常采用调频法。 3、用户要求 用户希望购置这样的设备:既能满足10kV，截面积300 mm2、5km交联电缆的试验方案，同时又能满足35kV，截面积185 mm2、2km交联电缆的试验方案。 (三)选型依据 1、10kV，截面积300 mm2、5km交联电缆 试品分析:8.7/10kV的电缆每公里的电容量为0.37uF，6/10kV的电缆每公里的电容量为0.472uF。 交接试验:试验电压为2U0，所以对于8.7/10kV电缆，试验电压为17.4kV，对于6/10kV电缆，试验电压为12kV。 已运行的电缆:试验电压为1.6 U0，所以对于8.7/10kV电缆，试验电压为14kV，对于6/10kV电缆，试验电压为9.6kV。 综上所述:选择试验电压为17.4kV的8.7/10kV电缆为例计算: 试验电流I,2×3.14×35×0.37×5×17.4,7075mA 此时，需要的电感量为11.2H，假设用于6/10kV的电缆，谐振频率为31Hz，满足30,300 Hz的频率范围。 2、35kV，截面积185 mm2，2km交联电缆 试品分析:21/35kV的电缆每公里的电容量为0.194uF，26/35kV的电缆每公里的电容量为0.176uF。 交接试验:试验电压为2U0，所以对于21/35kV电缆，试验电压为42kV，对于26/35kV电缆，试验电压为52kV。 已运行的电缆:试验电压为1.6 U0，所以对于21/35kV电缆，试验电压为34kV，对于26/35kV电缆，试验电压为42kV。 综上:选择试验电压为52kV的26/35kV电缆为例计算: 试验电流I,2×3.14×35×0.176×2×52,4023mA 此时，需要的电感量为58.8H，假设用于21/35kV的电缆，谐振频率为33.3Hz，满足30,300 Hz的频率范围。 3、系统容量 为了使试验频率更接近工频，使得试验更具有与工频耐压试验的等效性，同时又使得系统所需容量较小，我们通常选定额定频率为35Hz。要满足5000m长10kV/300mm2交联电缆耐压试验，试验电流I为7075mA，所以，系统容量需为S=UI=17.4 kV×7075mA,123105 VA，电抗器的额定电感量应为11.2H;要满足2000m长21kV/300mm2交联电缆耐压试验，试验电流I为4023mA，所以，系统容量需为S=UI=52 kV×4023mA,209196 VA，电抗器的额定电感量应为58.8H。因此，选择谐振升压系统容量为250kVA左右。 4、单节电抗器容量 电抗器设计单节为20kV/1.8A和容量20kV/0.8A两种。其中20kV/1.8A的电抗器六只，20kV/0.8A的电抗器三只。采用20kV/1.8A的六只电抗器先三只串联成两组，再然后此两组并联，之后再与20kV/0.8A的电抗器三只串联组并联可以完成35kV、截面积185 mm2、2km交联电缆的耐压试验，采用20kV/1.8A的电抗器五只并联可以完成10kV、截面积300 mm2、5km交联电缆的交流耐压试验。这种组合具有如下优点: 1. 只电抗器重量小于50kg 2. 20kV/0.8A的电抗器一只可以用于更短10kV电缆的交流耐压试验(被试电缆电容量为 0.00244uF~0. 244uF) 3. 20kV/0.8A的电抗器三只串联可以用于更短35kV电缆的交流耐压试验(被试电缆电容量为 0.000817uF~0. 0817uF) 组合方式灵活方便 (四)系统主要技术参数及功能 1、额定容量:264 kVA 2、额定电压: 20kV/60kV 3、额定电流: 20 kV:三个0.8A和六个1.8A的各种组合，从最小0.8A 到最大13.2A 60 kV:一个0.8A和二个1.8A的各种组合，从最小0.8A 到最大4.4A 4、输出电压波形畸变率:1, 5、允许连续工作时间:额定输出电压下运行30分钟，1.1倍额定电压下运行5分钟 6、额定电流下连续运行30分钟后后温升小于40? 7、装置自身品质因数:优于80 8、系统测量精度:1.5级 9、输入电源:工频市电，单相220V、频率为50Hz; 10、变频控制源输出频率:30—300Hz 11、频率分辨率:0.01 Hz 12、频率不稳定度:0.5% 13、对被试品具有零位、过流、过压及闪络保护; 14、环境温度:-15~40? 15、相对湿度:小于80, 16、海拔高度:2000米 控制源具有自动升降压功能、数据打印功能、数据存储功能、自动寻找谐振频率功能 (五)设备遵循标准 《电抗器》 GB10229.88 《电力变压器》 GB1094 《电气装置安装工程电气设备交换试验标准》 GB50150.91 《电力设备预防性试验规程》 DL/T596-1996 《外壳防护等级》 GB1094.1-GB1094.6-96 《高电压试验技术》 GB/T16927.1~2-1997 《绝缘油介电强度测定法》 GB/T507-1986 《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》 GB/T6451-1999 《变压器试验技术》 JB/T501-1991 《试验变压器》 JB/T9641-1999 《电磁兼容性》 IEC1000 《耦合电容器和电容分压器》 IEC358(1990) (六)系统配置要求 1. 变频控制源 控制主要功能及说明: a)过压保护，失谐保护:本装置装有电子式过压保护、失谐保护功能，避免试品不受过流和闪络的伤害， 且动作灵敏。 b)过流保护:系统装有电子式过流保护装置，此装置抗干扰能力强，并有动作迅速，避免试品不受到伤害， 而且，它采用关断功率管的方式来切断输出，不直接切断电流，不会产生电弧。 c)自动寻找谐振点:在试验时，可以设定变频控制源自动/手动方式，自动方式，变频控制源将自动的找 到谐振点。 d)自动升降压:在试验时，可以设定变频控制源自动/手动方式，自动方式，变频控制源将根据操作员设 定的试验电压和试验时间自动的升压，到时间后自动降压并保存试验数据显示在显示屏上，根据用户的需 要可以存入仪器的内存中永久保存。 e)数据存储:根据用户的需要可以将试验数据存入仪器的内存中永久保存。 f)数据打印:根据用户的需要可以将试验数据打印出来。 g)温湿度显示:仪器可以显示试验环境的温度和湿度，以便用户分析数据。 f)变频控制源自身保护功能:过流、过压、过热、欠压等保护。 h)波形显示和分析:仪器具有波形显示功能，能观察高压输出的波形，并可以分析波形中的谐波成分。 2、激励变压器: 1)容量要求:励磁变压器容量为10 kVA，输出电压为0,1000V/0,2500V,高压电流为10A/4A。 2)结构性能要求:激励变压器原、副边线圈按10 kV隔离水平设计，原边线圈与铁心和铁外壳处在同一电位上，副边线圈对原边线圈及地为高压隔离。激励变压器的输出端对地连接有压敏电阻器或氧化锌避雷器，激励变压器的结构型式为环氧浇注式，有3倍以上的绝缘裕度，这样可以有效地防止反击过电压和传递过电压对试验设备和人身的冲击。 3、电抗器 电抗器设计单节为20kV/1.8A和容量20kV/0.8A两种。其中20kV/1.8A的电抗器六只，20kV/0.8A的电抗器三只。采用20kV/1.8A的六只电抗器先三只串联成两组再两组并联后再与20kV/0.8A的电抗器三只串联组并联可以完成35kV、截面积185 mm2、2km交联电缆的耐压试验，采用20kV/1.8A的电抗器五只并联可以完成10kV、截面积300 mm2、5km交联电缆的交流耐压试验。 4、电容分压器 分压器设计为纯电容分压型式，分压比例为6000:1;工作频率为30 Hz-300Hz，交流有效值1级。高低压电容采用相同的材料，试验频率。电压幅值和电磁场对其测量准确度无影响。