一、设备组成
一套 150kVA/10kV 交流耐压设备,按技术原理可分为工频试验变压器和串联谐振试验装置两类,用于电缆试验时以串联谐振装置为主,其核心构成如下:
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电源控制部分
一般集成在控制台或变频电源箱内,可对现场 380V 工频电源进行调压、变频处理,为后续升压提供可调电源,同时集成过压、过流等保护电路,具备电压、电流显示功能。
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励磁变压器
主要作用是在电源与高压电抗器之间,完成阻抗和电压匹配。
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高压电抗器
作为设备核心部件,通常由多节组成,可根据试验需求采用串联或并联方式连接。该设备 150kVA 容量搭配 10kV 电压等级,理论最大输出电流可达 15 安培;谐振状态下,电抗器电感量与被试品电容形成谐振条件,可在较小电源负荷下产生高电压。
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电容分压器
用于实时精准测量高压端输出电压,并将信号反馈至控制系统,实现稳压与保护功能,保障测量准确性。
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二、交流耐压试验设备 —— 试验电压选型
试验电压需严格依据国家相关标准确定,同为 10kV 电压等级电力设备,不同被试品的试验电压数值差异显著:
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10kV 电力变压器:交接试验一般按出厂试验电压的 80%~85% 执行,常用试验电压为 28kV~30kV,持续时间 1 分钟。
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10kV 高压开关柜、断路器、互感器:额定绝缘水平较高,交流耐压试验电压通常要求为 42kV,持续时间 1 分钟。
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10kV 电力电缆:采用工频或变频谐振方式做交接试验时,常见 8.7/10kV 电缆主绝缘试验电压一般为 17.4kV,按规程持续 1 小时及以上;短电缆也可采用 21.7kV 电压试验 5 分钟。
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10kV 避雷器:一般不开展交流耐压试验,仅进行直流参考电压测试。
特别说明:若设备最大输出电压仅为 10kV,无法满足 10kV 变压器、开关柜的耐压要求,因其所需试验电压远高于 10kV。该电压等级更适用于 6kV 电动机等设备试验,或作为 10kV 电缆谐振试验系统组成部分,且需通过谐振原理将电压升至 17.4kV 以上。
三、应用范围
结合 150kVA 容量及 10kV 电压输出限制,该设备适用场景明确:
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主要用于 10kV 及以下电力电缆交流耐压试验,借助串联谐振特性,可对中等长度 10kV 电缆开展变频谐振耐压试验,检测主绝缘可靠性,前提是装置能通过谐振将电压提升至 17.4kV 以上,若设备最高输出被电子或机械限幅在 10kV,则无法应用于此场景。
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适用于 6kV 电压等级电动机、发电机的耐压试验,6kV 电机交流耐压试验电压通常在 10kV~16kV 之间,符合设备输出能力。
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可用于变压器中性点耐压试验,或对 35kV 系统中 GIS、互感器、套管等设备进行分段绝缘验证试验。
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可完成 10kV 等级绝缘杆、绝缘靴、绝缘手套等电力安全工器具的预防性耐压测试。