电力市场需求“变频串联谐振耐压试验设备”十余年研发生产经验

福建电力科学研究院技术人员在莆田220千伏栖梧变电站的电压互感器上喷涂纳米超双疏防污闪绝缘涂料。这种涂料由该院自主研发，具有优异的防污闪性能，耐紫外线辐照时间达3000小时，抗老化能力较常规涂料提升了200%，使用寿命达20年，可防止设备积污，降低闪络事件发生概率。

福建地处沿海地区，大气环境具有高温、高湿、高盐雾的特征，强风、强雨、强对流天气较多。这种外部环境带来的大量盐污秽物易附着于电力线路绝缘子及金具表面，导致线路设备绝缘水平下降并加速金属部件锈蚀。在潮湿环境下，污秽物还易引发闪络现象，影响电网可靠运行。目前常用的防污闪涂料耐老化性能较低，抗积污能力随时间发展衰减较大，且无法带电喷涂。

对此，福建电科院环境材料所联合福建省纳米工业涂料工程研究中心，攻关涂料防污闪超双疏技术，解决了常规涂料难以同时疏水疏油的问题，研发了纳米超双疏防污闪绝缘涂料，并在莆田、泉州等地的变电站及配网线路试点应用。“这款涂料可提高设备表面污层的憎水性，阻断阴雨、潮湿环境下设备表面连续导电水膜的形成，避免设备出现污闪。它具有良好的耐老化性能和强附着力，使用寿命较长，并且可带电喷涂。”

年初以来，福建电科院围绕电力设备在防腐、防污、散热等方面的功能需求，持续开展特种功能涂料的成果转化，研发了超疏水涂料、超双疏涂料、复合防腐涂料等一系列产品，并在省内多地的输变配电设备上应用。

一、串联谐振基本原理（WBYD2000电力市场需求“变频串联谐振耐压试验设备”十余年研发生产经验）

串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容组成LC串联回路，调节变频电源输出的电压频率，实现串联谐振，在被试品上获得高电压，是当前高电压试验的一种新方法，深受专家好评，在国内外已经得到广泛的使用。

根据谐振原理，我们知道当电抗器L的感抗值Xl与回路中的容抗值Xc相等时，回路达到谐振状态，此时回路中仅回路电阻R消耗有功功率，而无功功率则在电抗器与试品电容之间来回振荡，从而在试品上产生高压。

二、 系统构成（WBYD2000电力市场需求“变频串联谐振耐压试验设备”十余年研发生产经验）

全套试验系统由调频电源主机、电抗器、分压器、激励变压器和补偿电容器（可选器件）组成，接入被试品后组成一个谐振系统进行交流耐压实验。

主机： 就是一台幅值和频率可调的正弦波交流调频电源，给谐振回路提供激励源，同时提供电压显示、电流显示、计时、保护、报警等功能。

电抗器：就是一个大电感线圈，与被试品（相当于电容）构成串联谐振回路，可配置电抗器多节电抗器，使用时通过不同的串联、并联组合、实现不同的电感量以适用不同的试验条件。

分压器：内部通过电容器分压，从试品上高电压分得低电压供主机测量、控制使用。

励磁变压器：隔离主机电源与谐振回路电源，并升高主机的输出电压。

补偿电容器： 当试品电容量很小时，如果要实现系统谐振可能要求的电源频率超出试验标准的规定，可在试品上并联一个补偿电容，以实现试验要求，称此电容器为补偿电容器。

三、 主要技术性能（WBYD2000电力市场需求“变频串联谐振耐压试验设备”十余年研发生产经验）

1.功率电源电压：AC380V±10%、50Hz；

2.仪器电源：220V±10%、50Hz；

3.谐振输出容量：200kVA；

4.仪器额定电压：0～200kV；

5.输出频率范围：30～300Hz；

6.输出电压波形：正弦波，波形畸变率＜0.5%；

7.频率调节灵敏度：0.1Hz，不稳定度≤0.05%；

8.系统噪声：≤60db；

9、系统测量精度：＜1级；

10．输出电压不稳定：＜0.5%；

11．保护响应时间：1us；

12．电感非线性度：≤0.05%；；

13．满功率输出下,连续工作时间为60min

14．环境温度：-15℃～+50℃；

15．相对湿度：≤90%RH；

16．海拔高度：≤2000米。

四  面板及部件名称（WBYD2000电力市场需求“变频串联谐振耐压试验设备”十余年研发生产经验）

WBVLF3000低频高压发送器应用行业

一、超低频系列产品及选用

1、命名说明

2、超低频系列产品                         表1

3、根据被试对向选择适当规格的产品。

使用时，试品电容量不得超过仪器的额定容量。试品电容量过小，会影响输出波形。若小于0.05µF，仪器将不能正常输出。可并联0.1 µF的电容辅助输出。下面是一些设备的电容量，供用户参考。

不同发电机的单相对地电容量                          表2

交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆的电容量(µF/km)    表3

4、试品电流的估算方法：

计算公式：　Ｉ＝２πfＣＵ

二、超低频绝缘耐压试验原理

超低频绝缘耐压试验实际上是工频耐压试验的一种替代方法。我们知道，在对大型发电机、电缆等试品进行工频耐压试验时，由于它们的绝缘层呈现较大的电容量，所以需要很大容量的试验变压器或谐振变压器。这样一些巨大的设备，不但笨重，造价高，而且使用十分不便。为了解决这一矛盾，电力部门采用了降低试验频率，从而降低了试验电源的容量。从国内外多年的理论和实践证明，用0.1Hz超低频耐压试验替代工频耐压试验，不但能有同样的等效性，而且设备的体积大为缩小，重量大为减轻 ，理论上容量约为工频的五百分之一。试验程序大大地减化，与工频试验相比优越性更多。这就是为什么发达国家普遍采用这一方法的原因。我国电力部以委托武汉高压研究所起草了《35kV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频（0.1Hz）耐压试验方法》行业标准。我国正在推广这一方法，本仪器是根据我国这一需要研制而成的。可广泛用于电缆、大型高压旋转电机、电力电容器的交流耐压试验之中。

三、产品简介

本产品接合了现代数字变频先进技术，采用微机控制，升压、降压、测量、保护完全自动化，并且在自动升压过程中能进行人工干预。由于全电子化，所以体积小重量轻、大屏幕液晶显示，清晰直观、打印机输出试验报告。设计指标完全符合《电力设备专用测试仪器通用技术条件，第4部分：超低频高压发生器通用技术条件》电力行业标准，使用十分方便。现在国内外均采用机械式的办法进行调制和解调产生超低频信号，所以存在正弦波波形不标准，测量误差大，高压部分有火花放电，设备笨重，而且正弦波的二，四象限还需要大功率高压电阻进行放电整形，所以设备的整体功耗较大。本产品均能克服这样一些不足之处，另外，还有如下特点需要特别说明：

电流、电压数据均直接通过高压侧采样获得，所以数据真实、准确。

过压保护：当输出超过所设定的限压值时，仪器将停机保护，动作时间小于２０ms。

过流保护：设计为高低压双重保护，高压侧可按设定值进行精准停机

保护；低压侧的电流超过额定电流时将进行停机保护，动作时间都小于２０ms。

★ 高压输出保护电阻设计在升压体内，所以外面不需另接保护电阻。

由于采用了高低压闭环负反馈控制电路，所以输出无容升效应。

四、技术参数

1、输出额定电压：参见表1

2、输出频率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、带载能力：参见表1    0.1  Hz  极大1.1µF

0.05 Hz  极大2.2µF

0.02 Hz  极大5.5µF

4、测量精度：３%

5、电压正，负峰值偏差：≤３％

6、电压波形失真度：≤５％

7、使用条件：户内、户外；温度：-10℃∽+40℃；湿度：≤85％RH

8、电源：交流50 Hz，220V ±5%

9、电源保险管：参见表1

五、仪器结构说明

1、控制器面板示意图  

图1中各部件示意以及功能说明：

(1)“地”：接地端子，使用时与大地相连。

(2)“控制输出”：输出多芯插座，使用时与升压体的输入多芯插座相连。

(3)“对比度”：对比度调节旋扭，用于调节液晶显示器的对比度。

(4)“功能键”：其功能由显示器提示栏对应位置提示。

(5)“AC220V”：电源输入插座，内藏保险管。

(6)“开关”：电源开关。内藏指示灯，开时亮，关时熄。

(7)“打印机”：打印测试报告。

(8)“液晶显示器”：显示测试数据。

2、升压器结构示意图

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本公司是专业生产“变频串联谐振耐压试验设备”高压电力检测设备的厂家，本产品为客户解决了各种在变电站等实验中的问题。我们的宗旨是不断地改进和完善公司的产品，同时我们保留对仪器使用功能进行改进和升级的权力，如果您发现仪器在使用过程中其功能与说明书介绍的不全部一致，请以仪器的实际功能为准。在产品的使用过程中发现有什么问题，请与我们及时联系！我们将尽力提供完善的技术支持！（扬州万宝网站新闻及技术文章内容为传递更多信息而非盈利之目的,内容仅供参考，仅代表作者个人观点，以实际情况为准。)版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。