电缆超低频交流耐压实验装置

  超低频绝缘耐压试验其实就是工频耐压试验的一种替代方法。我们大家都知道，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，而且使用十分不便。未解决这一矛盾，电力部门采用了降低试验频率，以此来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。这就是怎么回事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。本仪器是根据我们国家这一需要研制而成的。可大范围的使用在电缆、大型高压旋转电机、电力电容器的交流耐压试验之中。

  超低频高压发生器是进行超低频交流耐压试验的高压测试装置，本装置适用于电力部门和工矿企业在现场对聚乙烯、交联聚乙烯塑料电缆及其他高压电气设备做绝缘耐压试验。本装置相对于直流耐压试验具有较小的破坏性且与交流工频耐压具有等效性。

  中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

  一、用本ZSVLF-80KV超低频高压发生器做电缆和发电机耐压试验前，应该先用兆欧表来测试，兆欧表测试没问题后，才能用本仪器。

  10KV电缆试验时，应单相试验，电压设定为18KV，频率设定为0.1Hz(推荐使用)、

  0.05Hz(推荐使用)、0.02Hz(升压过程较慢)、0.01Hz(升压过程很慢，10～40分钟，适合10公里以上电缆)，说明书上所说的带载能力是理论值，现场时10KV电缆长度可达到3-20公里。

  超低频绝缘耐压试验其实就是工频耐压试验的一种替代方法。我们大家都知道，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，而且使用十分不便。未解决这一矛盾，电力部门采用了降低试验频率，以此来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。这就是怎么回事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，本仪器是根据我们国家这一需要研制而成的。可大范围的使用在电缆、大型高压旋转电机、电力电容器的交流耐压试验之中。

  结合了现代数字变频先进的技术，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。设计指标全部符合《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，还有如下特点需要非常说明：

  1、电流、电压数据均直接通过高压侧采样获得，所以数据线、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。

  3、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确停机保护；低压侧的电流大于额定电流时将进行停机保护，动作时间都小于２０ms。

  3、带载能力：参见表1 0.1 Hz 最大1.1μF(理论值，现场电缆长度为3 - 8公里）

  5、电压波形失线、使用条件：户内、户外；温度：-10℃∽+40℃；湿度：≤85%RH

  2、采用10000V兆欧表对试品电缆各相分别进行绝缘电阻试验，记录试验值。

  3、试验电压峰值：Ｕmax＝３Ｕo，其中Ｕo为电缆导体对地或金属屏蔽之间的额定工作电压。例如：标称电压为10KV电缆，单相标称电压 Ｕo：

  5、可分相来测试。试品电缆的电容值在试验设备负载容量能力范围内时，可将试品电缆三相线芯并联后，同时进行耐压试验。

  6、用随机附带的专用柔性连接电缆将试验设备与试品电缆按图8所示的方法相连接。合上电源，设定好试验频率、时间和电压以及高压侧的过流保护值、过压保护值，然后开始升压试验。升压过程应密切监视高压回路，监听试品电缆是否有异常响声。升至试验电压时，即开始记录试验时间并读取试验电压值。

  7、试验时间到后，仪器自动停机。试验中若无破坏性放电发生，则认为通过耐压试验。

  8、在升压和耐压过程中，如电流异常增大，电压不稳，试品电缆发生异味，烟雾或异常响声或闪烙等现象，应立马停止升压，停机后查明原因。这些现象如果是试品电缆绝缘部分薄弱引起的，则认为耐压试验不合格。如确定是试品电缆由于空气中水分含量或表面脏污等原因所致，应将试品电缆清洁干燥处理后，再进行试验。

  9、试验过程中，若遇到非试品电缆绝缘缺陷使仪器出现过流保护，在查明原因后，应重新进行全时间连接耐压试验。不得仅进行“补足时间”试验

  对发电机的超低频耐压试验操作方法与以上对电缆的操作方法相似。下面就不同的地方作重点补充说明。

  1、在交接、大修、局部更换绕组以及常规试验时，均可进行此项试验。用0.1Hz超低频对电机进行耐压试验，对发电机端部绝缘的缺陷比工频耐压试验更有效。其原因是在工频电压下，由于从线棒流出的电容电流在流经绝缘外面的半导体防晕层时造成了较大的电压降，因而使端部的线棒绝缘上承受的电压减小；而在超低频情况下，此电容电流大大减小了，半导体防晕层上的压降也大为减小，故端部绝缘上电压较高，便于发现缺陷。

  2、连线方法：试验时应分相进行，被试相加压，非被试相短接接地。如图9所示

  例如：标称电压为13.8 kV的发电机，超低频的试验电压峰值计算方式为：

  5、在耐压过程中，若无异常声响、气味、冒烟以及多个方面数据显示不稳定等现象，可以认为绝缘耐受住了试验的考验。为了更好地了解绝缘情况，应尽可能全面监视绝缘的表面状态，

  特别是空冷机组。经验指出，外观监视能发现仪表所不能反映的发电机绝缘不正常现象，如表面电晕、放电等。

  连线说明：用本产品随机配备的一根专用线的方法连接。电源插座用电源线）I号升压器和II号升压器串联使用（试验电压≤80KV）连线方法

  连线说明：用本产品随机配备的两根专用线的方法连接。电源插座用电源线、中试控股详细的介绍操作程序

  (1) 开机。(注意:每次开机前都要对试品充分放电，升压过程中需要停机时请先按停机键，再用电源开关)开机前请将升压器上的排气孔旋松，升压过程可能会出现少量油溢出，是正常现象。

  按上述方法连好所有线路之后，就可以将电源开关打开。仪器在微机上电复位下，自动进入如图5所示的设限界面。在进行连线、拆线、或暂不使用仪器时，应将电源关掉。电源插座上装有保险管。若开机屏幕无显示，应先检查保险管是否熔断。大小应按表1提供的数据更换。

  程控超低频高压发生器的设限界面上，可根据试验的需要设定好试验频率、试验电压、高压侧的过压保护值、过流保护值、试验时间。将光标移到相应的设定，按确定键选择。

  升压器号设定：若使用I号升压器单独升压，升压器号设定为I号（此时试验电压设定≤30KV），若使用I号升压器和II号升压器串联升压，升压器号设定为I+II号。

  频率有三种选择：0.1、0.05、0.02。它规定了仪器的输出频率。单位为Hz。

  试验电压范围为10KV至额定值。(请不要设小于10KV的试验电压),它规定了我们所要升至的试验电压。仪器升至接近这个设定电压值时，就不再升压，并保持在这个峰值下进行等幅的正弦波输出。

  电压保护值设定范围为0至额定值，单位为kV。它规定了通过试品的电压上限值，当电压超过此设定时，仪器自动切断输出，进行停机操作。正常的情况下电压保护值由系统自动设定,比试验电压高2-4KV。

  程控超低频高压发生器电流保护值设定范围为0至额定值，单位为mA。它规定了通过试品的电流上限值，当电流大于此设定时，仪器自动切断输出，进行停机操作, 正常的情况下电流保护值由系统自动设定。

  以上电压，电流均为峰值，仪器显示的测量数据，以及打印报告上的电压电流值均为峰值。将光标移到“启动试验电压”按确定键，仪器进入图6所示的升压界面。

  自检成功后，仪器自动进入升压状态。仪器将用若干个周期的时间（几分钟）将电压升至设定值。在升压过程中，按停机键，仪器将切断电压输出，回到开始画面。当升压值接近设定值时出现图7

  在程控超低频高压发生器此时按“上下”键1秒钟，微调电压，可多次调整，调整到设定值时按“确定”键1秒钟，仪器开始计时，计时结束后自动打印试验报告。回到开始画面，放电结束后关机再开始下一次测量。其他的还有两种非正常停机：过压保护停机、过流保护停机。停机后出现相应的提示界面，放电结束后，再调整限制电压值或限制电流值，再开始下次测量。

  超低频高压发生器又被称之为超低频耐压测试仪、超低频电缆耐压测试仪、超低频发电机耐压测试仪、超低频电动机耐压测试仪等等。它的出现解决了传统电缆耐压检测设备笨重，造价高，而且使用十分不便所带来的困扰。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，且简单易操作，与工频试验相比优越性更多。

  2、具有过压保护功能，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。

  4、具有过流保护功能：设计为高低压双重保护，高压侧可按设定值进行停机保护；低压侧的电流大于额定电流时将进行停机保护，动作时间都小于20ms。

  超低频高压发生器采用技术，具备高压输出功率大，体积小，性能可靠。输出电压、输出电流采用双表显示，指针表显示电压、电流的变化值，便于观察，数字表显示电压和电流的正、负峰值，便于读数。高频升压变压器及高压整流采用油浸式结构，使体积大大减小，携带方便，特别适合于野外现场使用。

  0.1Hz超低频高压发生器主要是采用正弦波或余弦方波作为输出源的一种新型超低频交流测试装置，大多数都用在电力部门对PE（聚乙烯）/XLPE（交联聚乙烯）等塑料电力电缆的非破坏性绝缘耐压试验，那么0.1Hz超低频高压发生器的运用具有哪些优势？

  在施加相等电压的条件下，采用0.1Hz超低频耐压试验装置比传统工频耐压试验装置在发电机线棒上产生的压降更小，因此可扩大施压范围，更容易发现发电机绝缘缺陷。

  与传统工频耐压试验装置相比，0.1Hz超低频耐压试验装置在耐压试验过程中所产生的电容电流更小，在电晕层产生的电能也就越小，由此减少对定子绕组端部防晕层的损伤。

  在超低频耐压试验过程中，发电机局部产生的放电量很小，约为工频耐压试验时的1/3750，对发电机的绝缘破坏程度明显降低。如果发电机绝缘层薄弱，在进行工频耐压试验过程中，则有可能进一步遭到破坏，在一两年时间内zui终导致绝缘击穿，为发电机安全运作埋下隐患。而采用超低频耐压试验装置则能更好地保护发电机的绝缘层，从而延长发电机的常规使用的寿命，降低发电机的事故发生概率。

  0.1Hz超低频高压发生器采用传统的工频耐压技术进行发电机局部和槽部绝缘缺陷检验测试时，因体积、质量的原因，在试验设备运送过程中，至少需要1辆大型卡车和1辆吊车。相比之下，超低频耐压试验设备质量小（质量约为工频耐压试验设备的1/500）、体积小，节省了大量人力、物力，运输和使用十分方便。

  全自动超低频高压发生器主要是采用正弦波或余弦方波作为输出源的一种新型超低频交流测试装置，大多数都用在电力部门对PE（聚乙烯）/XLPE(交联聚乙烯)等塑料电力电缆的非破坏性绝缘耐压试验。由于使用环境的特殊性，在使用超低频高压发生器时要着重注意以下几点：

  1、使用全自动超低频高压发生器的工作人员,一定要有“高压试验上岗证”的专业人员。

  2、使用超低频高压发生器请用户必须按《电力安规》168条规定，并在工作电源进入试验器前加装两个明显断开点。当更换试品和接线时，应先将两个电源断开点明显断开。

  3、对大电容试品的放电应用ZS专用放电电阻棒对试品放电。放电时不能将放电棒立即接触试品，应先将放电棒逐渐接近试品，到一定距离空气间隙开始游离放电，有嘶嘶声，当无声音时可用放电棒放电，*后直接接上地线、试验前请检查所有试验接线、控制箱、倍压筒和试品的接地线是否接好。试验回路接地线）所示，一点接地。

  5、ZS系列便携式超轻型直流高压发生器控制箱电源为交流AC 220V±10%，50Hz。如果电源经1/1隔离变或现场用自发电源，则必须人为将电源有一点与大地联接。

  6、直流高压在200kV及以上时，尽管试验人员穿绝缘鞋，且处在安全距离以外区域，但由于高压直流离子空间电场分布的影响，会使几个邻近站立的人体上带有不同的直流电位。试验人员不要互相握手或用手接触接地体等，否则会有轻微电击现象，此现象在干燥地区和冬季较为显著，但由于能量较小，正常情况下不会对人体造成伤害。

  电气设备的高压耐压试验是《绝缘预防性试验》规定的重要项目之一。耐压试验可分为交流耐压试验和直流耐压试验，交流耐压试验又可分为工频、变频和0.1Hz超低频测试技术。0.1Hz超低频技术有着非常明显的优点，在发达国家已得到普遍的应用。0.1Hz超低频高压发生器接合了现代数字变频先进的技术，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。

  平台声明：该文观点仅代表作者本人，搜狐号系信息发布平台，搜狐仅提供信息存储空间服务。