包钢集团电气采购的变频串联谐振校准纪实

  在电力设备制造与运维领域，高压耐压试验是确保输变电设备安全可靠运行的关键环节。变频串联谐振耐压试验装置因其输出波形纯净、效率高、对试品损伤小等优势，已成为高压试验的常用设备。近期，包钢集团电气有限公司从武汉凯迪正大电气有限公司采购了两套型号为KDXZ-540kVA/270kV的变频串联谐振耐压试验装置，湖北省计量测试技术研究院对其进行校准。2025年9月，两套装置均顺利通过校准，获得证书编号分别为2025DW044000312和2025DW044000311的校准证书。
  KDXZ-540kVA/270kV变频串联谐振耐压试验装置是武汉凯迪正大电气有限公司针对110kV及以上高压电缆、GIS（气体绝缘开关设备）等设备的交流耐压试验需求而设计的成套设备。该装置适用于：
  110kV/630mm²电缆，长度0.8km，电容量≤0.16μF，试验电压128kV，频率30–300Hz；
  110kV GIS设备，试验电压≤265kV。

  系统主要性能参数
  额定容量：540kVA
  输出电压：270kV
  输出电流：2A
  频率范围：30–300Hz
  输出电压波形：正弦波，畸变率≤0.5%
  品质因数：≥30
  系统精度：1.0级
  连续工作时间：额定电流下60分钟
  防护等级：具备过压、过流、过热、闪络保护功能
  操作模式：支持手动、自动调谐和自动试验三种模式

  装置由以下核心单元组成
  变频控制电源：采用专用变频技术，具备调频、调压、控制和保护功能，输出电压0–500V可调，频率分辨率达0.001Hz。
  励磁变压器（：干式结构，绝缘等级H级，输出电压3kV/6kV，具备静电屏蔽和过电压保护。
  高压电抗器：每台额定电压45kV，电流2A，品质因数Q≥30，干式设计，重量80kg，便于现场搬运。
  电容分压器：分压比1000:1，误差≤1%，介质损耗≤0.5%，频率特性稳定。

  制造与检验标准
  设备制造严格遵循多项国家和行业标准，包括GB/T 16927《高电压试验技术》、GB 1094《电力变压器》、IEC 358《耦合电容器》等，确保了产品的国际兼容性与可靠性。出厂前武汉凯迪正大对每    台设备均经过绝缘电阻、耐压、温升、短路等多项试验，保障了出厂质量。

 
  湖北省计量测试技术研究院作为国家法定计量检定机构，依据JJF（浙）1144-2018《交流高压试验装置校准规范》，对两套装置进行了校准。环境温度为22.0℃，相对湿度56%。

  校准使用的标准装置为“分体式变频分压器标准装置”（型号BZNFY-500p F/300kV，编号2110001D），其测量范围为电压150kV–300kV、频率30–300Hz，最大允许误差为±0.85%。该标准器溯源至国家高电压计量站，证书编号为（计）字第2024013719号，有效至2025年10月31日，保证了校准结果的权威性和可追溯性。

  校准工作分别在51kV至270kV区间的六个关键电压点上进行比对测试。结果显示，两套装置的输出值与标准值高度吻合，所有测量点的扩展不确定度均为1.0%（包含因子k=2），符合校准规范要求。

  具体来看，第一套装置（编号KD25090902，证书2025DW044000312） 的校准数据显示：在51.43kV、101.67kV、147.85kV、200.86kV、249.92kV和269.56kV这六个显示值点位上，其对应的标准实测值分别为51.62kV、101.90kV、147.51kV、200.04kV、249.44kV和268.86kV。计算其误差，最大正偏差出现在200.86kV点，为+0.82kV，相对误差为+0.41%；最大负偏差出现在101.67kV点，为-0.23kV，相对误差为-0.23%。所有点的相对误差绝对值均控制在0.41%以内，表现出优异的线性精度。

  第二套装置（编号KD25090901，证书2025DW044000311） 同样表现出色。在51.36kV、100.54kV、152.51kV、201.69kV、249.37kV和269.85kV的显示值下，实测标准值分别为51.32kV、100.41kV、152.40kV、201.22kV、248.63kV和268.86kV。其误差均为正偏差，最大绝对误差出现在最高电压点269.85kV，为+0.99kV，相对误差为+0.37%；最小相对误差仅为+0.07%（在152.51kV点）。所有点的相对误差均未超过0.37%，重复性和稳定性俱佳。

  综上所述，两套装置在全量程范围内的测量误差均低于1.0%的不确定度要求，验证了其作为高精度测量设备的高度可靠性和一致性。