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變配電站變頻串聯諧振試驗裝置，該系列耐壓裝置主要針對220kV及以下變電站一次電氣設備交流耐壓試驗設計制造。可按規程要求滿足變壓器、GIS系統、SF6開關、電纜、套管等容性設備交流耐壓試驗。變電站變頻串聯諧振試驗裝置既可滿足高電壓、小電流(電抗器串聯)的設備試驗條件要求，又可滿足低電壓、大電流（電抗器并聯）的設備試驗條件要求，具有較寬的適用范圍，是地、市、縣級高壓試驗部門及電力承裝、修試工程單位理想的耐壓設備。也是各變配電站各種高壓電力設備預防性絕緣耐壓試驗的理想設備。
變配電站變頻串聯諧振試驗裝置主要由變頻控制電源、激勵變壓器、電抗器、電容分壓器組成。其中變頻控制電源采用進口變頻器，輸出穩定，具有各種過流過壓欠壓等保護，頻率分辨率為0.001HZ，在30～300Hz時頻率細度可達0.01Hz，確保在整個頻率區間內輸出波形良好.
二.產品參數
1.額定輸出電壓： 0～800kV（AC有效值）及其以下（可定制）
2.輸出頻率： 30～300Hz
3.諧振電壓波形： 純正弦波，波形畸變率＜1.0%
4.試驗容量： 1000kVA及其以下
5.工作制： 滿功率輸出下，一次連續工作時間60min
6.品質因數： 30～90
7.頻率調節靈敏度： 0.1Hz，不穩定度＜0.05%
8.工作電源： 380/220V±15%/50Hz±5%
設備主要配置及技術參數說明 :
一、變頻電源：
技術參數:
1.額定功率：6kW；供參考，根據不同容量的被試品功率不同，
2.輸入電壓：單相 380V±5% 或單相220V±5% 45～65Hz，（常規試驗時，請用單相380V電壓）當電源為380V時，可做額定負載試驗。
3.輸出電壓：0～400V可調
4.輸出電壓頻率：30～300Hz
5.頻率調節:0.1Hz自動調節或是手動調節
6.頻率不穩定度:≤0.02%
7.輸出電流：0～30A（根據不同需求進行增加或減小）
二、高壓電抗器
技術參數
1.額定工作電壓：27kV
2.額定工作電流：1A
3.額定電感量：146H
4.連續工作時間：30min
5.溫升：小于60度
6.工作頻率：20~300Hz
三、激勵變壓器
技術參數
1.額定容量：6kVA
2.輸入電壓：200V/400V，當輸入是400V時，把低壓端串聯，當輸入是200V時，把低壓端并聯。
3.輸出電壓：1kV/3kV/5kV
4.輸出電流：6A/2A/1.2A
性能特點
1.冷卻方式：環氧樹脂澆注式結構，絕緣耐熱等級為B級。
2.高、低壓繞組及鐵芯間均設靜電屏蔽層，既作為勵磁變壓器，又是隔離變壓器。
四、電容分壓器
技術參數
1.自身電容量：600pF
2.工作頻率：20～300Hz
3.不確定度：1.5%
4.額定電壓:110kV
變配電站做預防性耐壓試驗時變頻串聯諧振試驗裝置系列產品配置及適用范圍
產品型號 | 輸入電壓(v) | 輸出電壓(kV) | 容量(kVA) | 適用范圍 | 主要配置 |
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1.31500kVA及以下35kV電力變2.35kVA斷路器及閉母線、絕緣子 3.10kV（300 m㎡）電纜2000m 4.35kv（300 m㎡）電纜500m
| 5kW變頻源1臺 5kVA勵磁變1臺 電抗器4臺27kV/1A 分壓器100kV |
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1.110kVA斷路器及母線2.110kVA GIS≤10隔斷3.35kv（300 m㎡）電纜1500m 4.10kV（300 m㎡）電纜3km 5.110kv全絕緣主變壓器
| 10kW變頻源1臺 10kVA勵磁變1臺 電抗器4臺54kV/1A 分壓器200kV |
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| 1.110kV GIS開關和電力變
2.10kV（300 m㎡）電纜5km 3.35kV（300 m㎡）電纜2km
| 15kW變頻源1臺 15kVA勵磁變1臺 電抗器5臺54kV/1A 分壓器300kV |
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2.110kV GIS 開關和電力主變 | 10kW 變頻源 1 臺 10kVA 勵磁變 1臺 電抗器 4 臺100kV/0.5A 分壓器 400kV |
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| 1.220kV GIS 開關和電力變 2.10kV （300 m ㎡）電纜4km 3.35kV （300 m ㎡）電纜1km |
20kW 變頻源1臺 20kVA勵磁變 1 臺 電抗器 4 臺100kV/1A 分壓器 400kV
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1.110KVA 斷路器及母線 2.110kVA GIS≤10 隔斷3.110kV （300 m ㎡）電纜800m 4.35kv （300 m ㎡）電纜3km 5.10kV （300 m ㎡）電纜6km 6.110kv 全絕緣主變壓器
| 25kW 變頻源 1 臺 25kVA 勵磁變 1臺 電抗器 4 臺65kV/2A 分壓器 300kV |
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| 1.220kVA 及以下電壓互感器 2.電流互感器 3.220kVA 及以下穿墻套管4.220kVA 及以下支柱絕緣子、隔離開關 5.220kV 及以下斷路器
6.220kV 及其以下絕緣工器具
| 20kW 變頻源 1 臺 20kVA 勵磁變 1臺 電抗器 4 臺125kV/1A 分壓器 500kV |
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2. 35kv （ 300 m ㎡）電纜110m 3.35-220kV GIS 、主變、開關、絕緣子
| 30kW 變頻源 1 臺 30kVA 勵磁變 1臺 電抗器 5 臺120kV/1A 分壓器 600kV |
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2.220kv （ 300 m ㎡）電纜 500m 3.35-500kV GIS 、主變、開關、絕緣子
| 40kW 變頻源 1 臺 40kVA 勵磁變 1臺 電抗器 4 臺200kV/1A 分壓器 800kV |
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對某110kV電纜線路進行時發現其變電站內部分存在局部放電信號，精確定位結果顯示局部放電缺陷位于該電纜線路B相GIS終端電纜倉內。隨后，對B相電纜倉進行開倉檢查并更換電纜終端，更換后異常信號消失。對更換下來的GIS終端進行X光檢測和解體發現在環氧套管地電位金屬
內襯件端部存在3.9mm不規則氣腔，驗證了局部放電檢測的有效性。
（二）檢測分析方法
采用高頻局部放電檢測儀器對上述110kV電纜終端接地箱進行檢測，檢測圖譜如圖5-11所示。由檢測圖譜可知，在三相電纜接地箱處均能檢測到明顯的局部放電信號，其中，B相幅值大，達到200mV左右；A、C相幅值較小均在80mV左右。且在同一同步信號下，A、C相放電信號與B相信號極性相反，
表明局部放電信號穿過B相傳感器的方向與穿過其他兩相傳感器的方向相反，即局部放電信號沿著B相電纜終端接地線傳播，再經同一接地排傳播至其他兩相的接地線，因此確定局部放電源位于B相GIS電纜終端。同時，采用特高頻傳感器和高速示波器對上述局部放電源位置進行了確認。
（a）A相檢測圖譜（b）B相檢測圖譜（c）C相檢測圖譜
圖5-11 110kV電纜終端接地箱處高頻局部放電檢測圖譜
采用GE數字化放射攝影系統（CT）對該環氧套管進行X光掃描，掃描結果如圖5-12所示，由圖可見，在該GIS終端套管底部內襯件端部存在3.9mm不規則氣隙，解體切割后的氣隙如圖5-13所示。
圖5-12環氧套管CT掃描重建橫向與縱向斷面圖
許昌市調頻串聯諧振耐壓試驗成套裝置選型
圖5-13解體切割后的氣隙
（三）經驗體會
（1）該案例表明高頻局部放電檢測不僅能發現電纜中間接頭的局部放電缺陷，通過在電纜終端接地箱處進行檢測，還能有效發現電纜終端甚至GIS倉體內部的局部放電缺陷。
（2）通過對三相高頻檢測圖譜中時域脈沖的極性和幅值分析，可以很容易的辨別出缺陷的相別。
（3）對缺陷設備進行的X光檢測和解體分析驗證了高頻帶電檢測的有效性，對于該項技術的推廣應用具有重要意義。
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