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变配电站变频串联谐振试验装置，该系列耐压装置主要针对220kV及以下变电站一次电气设备交流耐压试验设计制造。可按规程要求满足变压器、GIS系统、SF6开关、电缆、套管等容性设备交流耐压试验。变电站变频串联谐振试验装置既可满足高电压、小电流(电抗器串联)的设备试验条件要求，又可满足低电压、大电流（电抗器并联）的设备试验条件要求，具有较宽的适用范围，是地、市、县级高压试验部门及电力承装、修试工程单位理想的耐压设备。也是各变配电站各种高压电力设备预防性绝缘耐压试验的理想设备。
变配电站变频串联谐振试验装置主要由变频控制电源、激励变压器、电抗器、电容分压器组成。其中变频控制电源采用进口变频器，输出稳定，具有各种过流过压欠压等保护，频率分辨率为0.001HZ，在30～300Hz时频率细度可达0.01Hz，确保在整个频率区间内输出波形良好.
二.产品参数
1.额定输出电压： 0～800kV（AC有效值）及其以下（可定制）
2.输出频率： 30～300Hz
3.谐振电压波形： 纯正弦波，波形畸变率＜1.0%
4.试验容量： 1000kVA及其以下
5.工作制： 满功率输出下，一次连续工作时间60min
6.品质因数： 30～90
7.频率调节灵敏度： 0.1Hz，不稳定度＜0.05%
8.工作电源： 380/220V±15%/50Hz±5%
设备主要配置及技术参数说明 :
一、变频电源：
技术参数:
1.额定功率：6kW；供参考，根据不同容量的被试品功率不同，
2.输入电压：单相 380V±5% 或单相220V±5% 45～65Hz，（常规试验时，请用单相380V电压）当电源为380V时，可做额定负载试验。
3.输出电压：0～400V可调
4.输出电压频率：30～300Hz
5.频率调节:0.1Hz自动调节或是手动调节
6.频率不稳定度:≤0.02%
7.输出电流：0～30A（根据不同需求进行增加或减小）
二、高压电抗器
技术参数
1.额定工作电压：27kV
2.额定工作电流：1A
3.额定电感量：146H
4.连续工作时间：30min
5.温升：小于60度
6.工作频率：20~300Hz
三、激励变压器
技术参数
1.额定容量：6kVA
2.输入电压：200V/400V，当输入是400V时，把低压端串联，当输入是200V时，把低压端并联。
3.输出电压：1kV/3kV/5kV
4.输出电流：6A/2A/1.2A
性能特点
1.冷却方式：环氧树脂浇注式结构，绝缘耐热等级为B级。
2.高、低压绕组及铁芯间均设静电屏蔽层，既作为励磁变压器，又是隔离变压器。
四、电容分压器
技术参数
1.自身电容量：600pF
2.工作频率：20～300Hz
3.不确定度：1.5%
4.额定电压:110kV
变配电站做预防性耐压试验时变频串联谐振试验装置系列产品配置及适用范围
产品型号 | 输入电压(v) | 输出电压(kV) | 容量(kVA) | 适用范围 | 主要配置 |
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1.31500kVA及以下35kV电力变2.35kVA断路器及闭母线、绝缘子 3.10kV（300 m㎡）电缆2000m 4.35kv（300 m㎡）电缆500m
| 5kW变频源1台 5kVA励磁变1台 电抗器4台27kV/1A 分压器100kV |
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1.110kVA断路器及母线2.110kVA GIS≤10隔断3.35kv（300 m㎡）电缆1500m 4.10kV（300 m㎡）电缆3km 5.110kv全绝缘主变压器
| 10kW变频源1台 10kVA励磁变1台 电抗器4台54kV/1A 分压器200kV |
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| 1.110kV GIS开关和电力变
2.10kV（300 m㎡）电缆5km 3.35kV（300 m㎡）电缆2km
| 15kW变频源1台 15kVA励磁变1台 电抗器5台54kV/1A 分压器300kV |
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2.110kV GIS 开关和电力主变 | 10kW 变频源 1 台 10kVA 励磁变 1台 电抗器 4 台100kV/0.5A 分压器 400kV |
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| 1.220kV GIS 开关和电力变 2.10kV （300 m ㎡）电缆4km 3.35kV （300 m ㎡）电缆1km |
20kW 变频源1台 20kVA励磁变 1 台 电抗器 4 台100kV/1A 分压器 400kV
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1.110KVA 断路器及母线 2.110kVA GIS≤10 隔断3.110kV （300 m ㎡）电缆800m 4.35kv （300 m ㎡）电缆3km 5.10kV （300 m ㎡）电缆6km 6.110kv 全绝缘主变压器
| 25kW 变频源 1 台 25kVA 励磁变 1台 电抗器 4 台65kV/2A 分压器 300kV |
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| 1.220kVA 及以下电压互感器 2.电流互感器 3.220kVA 及以下穿墙套管4.220kVA 及以下支柱绝缘子、隔离开关 5.220kV 及以下断路器
6.220kV 及其以下绝缘工器具
| 20kW 变频源 1 台 20kVA 励磁变 1台 电抗器 4 台125kV/1A 分压器 500kV |
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2. 35kv （ 300 m ㎡）电缆110m 3.35-220kV GIS 、主变、开关、绝缘子
| 30kW 变频源 1 台 30kVA 励磁变 1台 电抗器 5 台120kV/1A 分压器 600kV |
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2.220kv （ 300 m ㎡）电缆 500m 3.35-500kV GIS 、主变、开关、绝缘子
| 40kW 变频源 1 台 40kVA 励磁变 1台 电抗器 4 台200kV/1A 分压器 800kV |
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对某110kV电缆线路进行时发现其变电站内部分存在局部放电信号，精确定位结果显示局部放电缺陷位于该电缆线路B相GIS终端电缆仓内。随后，对B相电缆仓进行开仓检查并更换电缆终端，更换后异常信号消失。对更换下来的GIS终端进行X光检测和解体发现在环氧套管地电位金属
内衬件端部存在3.9mm不规则气腔，验证了局部放电检测的有效性。
（二）检测分析方法
采用高频局部放电检测仪器对上述110kV电缆终端接地箱进行检测，检测图谱如图5-11所示。由检测图谱可知，在三相电缆接地箱处均能检测到明显的局部放电信号，其中，B相幅值大，达到200mV左右；A、C相幅值较小均在80mV左右。且在同一同步信号下，A、C相放电信号与B相信号极性相反，
表明局部放电信号穿过B相传感器的方向与穿过其他两相传感器的方向相反，即局部放电信号沿着B相电缆终端接地线传播，再经同一接地排传播至其他两相的接地线，因此确定局部放电源位于B相GIS电缆终端。同时，采用特高频传感器和高速示波器对上述局部放电源位置进行了确认。
（a）A相检测图谱（b）B相检测图谱（c）C相检测图谱
图5-11 110kV电缆终端接地箱处高频局部放电检测图谱
采用GE数字化放射摄影系统（CT）对该环氧套管进行X光扫描，扫描结果如图5-12所示，由图可见，在该GIS终端套管底部内衬件端部存在3.9mm不规则气隙，解体切割后的气隙如图5-13所示。
图5-12环氧套管CT扫描重建横向与纵向断面图
许昌市调频串联谐振耐压试验成套装置选型
图5-13解体切割后的气隙
（三）经验体会
（1）该案例表明高频局部放电检测不仅能发现电缆中间接头的局部放电缺陷，通过在电缆终端接地箱处进行检测，还能有效发现电缆终端甚至GIS仓体内部的局部放电缺陷。
（2）通过对三相高频检测图谱中时域脉冲的极性和幅值分析，可以很容易的辨别出缺陷的相别。
（3）对缺陷设备进行的X光检测和解体分析验证了高频带电检测的有效性，对于该项技术的推广应用具有重要意义。
