KTXZB變頻串聯諧振成套試驗裝置

1.1產品概述

目前在和國內已有越來越多的XLPE交聯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。但在交聯電纜投運前的試驗手段上由于被試容量

大和試驗設備的原因，仍沿襲使用直流耐壓的試驗方法。近年來、國內的很

多研究機構的研究成果表明直流試驗對XLPE交聯聚乙烯電纜有不同程度的損

害。有的研究觀點認為XLPE結構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生擊穿。國內一些研究機構認為，交聯聚乙烯電纜的

直流耐壓試驗中，由于空間電荷效應，絕緣中的實際電場強度可比電纜絕緣的工

作電場強度高達11倍。交聯聚乙烯絕緣電纜即使通過了直流試驗不發生擊穿，也

會引起絕緣的嚴重損傷。其次，由于施加的直流電壓場強分布與運行的交流電壓

場強分布不同。直流試驗也不能真實模擬運行狀態下電纜承受的過電壓，并有效

的發現電纜及電纜接頭本身和施工工藝上的缺陷。因此，使用非直流的方法對交

聯電纜進行耐壓試驗就越來越受到人們的重視。同時，各種大型變壓器的交流耐

壓試驗，火力及水力發電機的交流耐壓實驗也定期進行。這些設備的試驗要求的

試驗設備容量大，通常情況下采用諧振的辦法進行試驗，但必須是在工頻條件下

或等效工頻條件下進行。等效工頻條件一般采用45-65Hz的頻率范圍，但很多試

驗單位要求50Hz試驗電源對這類設備進行交流耐壓試驗。

KTXZB變頻串聯諧振成套試驗裝置

KTXZB變頻串聯諧振成套試驗裝置主要用于10kV、20KV、35kV、110kV的交聯橡塑電力電纜，66kV、110kV、220kV組合電器(GIS)的變頻交流耐壓試驗，水力和火力發電機或電力變壓器等的工頻交流耐壓試驗。其基本原理是采用可調節

（30--300Hz）串聯諧振試驗設備與被試品電容諧振產生交流試驗電壓。由于電

纜的電容量較大，采用傳統的工頻試驗變壓器很笨重、龐大、且大電流的工作電

源現場不易取得，因此一般都采用串聯諧振交流耐壓試驗設備。其輸入電源的容

量能顯著降低，重量減輕，便于使用和運輸。初期多采用調感式串聯諧振設備

（50Hz），但存在自動化程度差、噪音大等缺點。因此現在大多采用變頻諧振，

可以得到更高的品質因數（Q值），并具有自動調諧、多重保護、靈活的組合方式、單件重量輕等優點

。

1.2串聯諧振電源在電力系統應用中的優點

1．所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容

諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的

部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。

2．設備的重量和體積大大減少。串聯諧振電源中，不但省去了笨重的大功

率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量

的1/Q，使得系統重量和體積大大減少，一般為普通試驗裝置的1/5-1/10。

3．改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的

波形畸變，獲得很好的正弦波形，有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

4．防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯諧振狀態，當試品的絕緣弱點被

擊穿時，電路立即脫諧，回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯諧振

或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路

電流，擊穿電流相差數百倍。所以，串聯諧振能有效的找到絕緣弱點，又不存在

大的短路電流燒傷故障點的憂患。

5．不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時，因失去諧振條件，高電壓

也立即消失，電弧即刻熄滅，且恢復電壓的再建立過程很長，很容易在再次達到

閃落電壓前斷開電源，這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程，其

過程長，而且，不會出現任何恢復過電壓。

KTXZB變頻串聯諧振成套試驗裝置

1.3產品主要特點說明

1.調頻及功率元件使用進口的優質元器件；

2.充分利用公司現有資源，*獨立自主開發和設計及生產該設備的所有

組成部分：變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器、電容補償器和高精度電容分壓

器；

3.具備全自動（自動調諧、自動升壓）、全手動（手動調諧、手動升壓）

以及半自動（自動調諧、手動升壓及手動調諧、自動升壓）的多種功能，可任意

切換使用；

4.具備試驗電壓、加壓時間、報警電壓整定、頻率范圍、起始電壓的設置；

5.具備放電保護功能，在試品發生閃絡時，或其他原因造成的諧振回路突

然失諧，變頻控制電源立即自動快速切斷輸出，并顯示保護類型。

6.測量顯示輸出電壓、輸出頻率及加壓時間、保護動作類型等相關信息，

在試驗完成時電壓自動下降到零位；

7.液晶全中文界面平臺技術，全觸摸屏操作,數據保存.

8.技術特點要點歸納：

8.1先進的數字、功率技術：功率器件采用國外推出的驅動、保護和

功率模塊（IGBT），極大的提高了整機的可靠性，減少了體積和重量。

8.2完備的保護功能：

過電壓保護：保護值可設置，動作時間小于1毫秒；

雙重過電流過熱保護：大功率器件自身保護和軟件保護相結合，動作時間小

于10微秒；

閃絡保護：動作時間小于1毫秒。

零位保護：零電壓啟動。

8.3*的四種工作模式相互切換：

手動試驗：手動尋找諧振點并手動升壓到所需電壓，自動計時；

自動試驗：根據設置自動尋找諧振點后自動升到設定電壓后自動計時；

自動調諧手動升壓：根據設置自動尋找諧振點后，需手動升電壓到所需的電

壓值，自動計時；

手動調諧自動升壓：手動尋找諧振點，根據設置自動升壓后自動計時。

8.4友好的人機接口：

的DSP顯示平臺，大容量的數據存儲器，8寸大屏幕LCD顯示；

豐富的幫助應用信息，幫助你現場分析試驗發生保護動作時可能出現的問

題；

（具有調頻時顯示頻率－電壓波形曲線，直觀的觀察到是否尋找到諧振點；）

8.5*的結構設計：調頻電源控制箱的接入和輸出采用插接和螺絲連接兩

種方式，安全、方便、可靠、美觀精致；

電抗器采用*的環氧澆注工藝，防潮防顛震；

整體色彩和外型由專業的設計公司專門設計，美觀大方。