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电力技术
VLF超低频发电机耐压测试仪
时间:2022-11-15

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:VLF超低频发电机耐压测试仪

ZSVLF-30KV超低频高压发生器 | 参考标准:DL/T849.4-2004


我国正在推广这一方法
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,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。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。
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进行绝缘耐压试验。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。


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一、用本ZSVLF-30KV超低频高压发生器做电缆和发电机耐压试验前,应该先用兆欧表进行测试,兆欧表测试没有问题后,才能使用本仪器。
二、开机前一定用放电棒将试品充分放电(放电棒使用方法为:先用限流放电端放电,再用接
地端放电)。配两个升压器的超低频接线方法:当单独使用升压器I时(试验电压≤
30KV),ZSVLF-30KV超低频高压发生器控制输出I务必接到升压器I,控制输出II不连接。当升压器I与升压器II
串联使用时(试验电压≤80KV),仪器控制输出I务必接到升压器I,控制输出II务必接到升压器II,绝对不能接反!否则会损坏仪器或者试品。
三、开机升压后,如需要中断请不要关闭电源开关,请务必使用停机键,用放电棒将试品充分放电后再关闭电源。否则一定会损坏仪器!!!
四、请务必严格按照屏幕提示操作,试验时请将高压线接头旋紧、接触好。
五、由于升压器内绝缘油已装满,升压后可能有少量油溢出,是正常现象,不影响使用。
六、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。
七、35KV电缆试验时,应单相试验,电压设定为60KV(常规要求)-78KV(按规程需要),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35KV电缆长度可达到3-15公里。
八、如电缆长度较短(小于300米),试品电容小于0.05μF时不能正常升压,此时请并联高压电容。
九、请将高压线尼龙端子按上面的编号旋到相应的尼龙座上,要保证高压线接触良好, 接触不好,会引起放电,烧坏高压端。尼龙端子旋紧时, 要注意力度,过度旋紧可能会损坏尼龙端子。
十、如果是配两个升压器的超低频:当试验电压≤30KV时,可将升压器号设定为I,此时只需I号升压器升压,II号升压器不连接,也可将升压器号设定为I+II,此时I号升压器和II号升压器串联使用;当试验电压>30KV时,必须将I号升压器和II号升压器串联使
用,连接方法见说明书内操作说明。当输出电压≥70KV时,请将高压电缆悬空!
十一、控制输出线接升压器端的航空插头需要往下压再旋转,才能拔出!
十二、建议使用220V(110V)交流电源。若一定要使用发电机供电,由于0.1Hz超低频是根据电源输入频率来调制的,对发电机输出频率有较高的要求,要求是:频率50Hz±0.1HZ(60Hz±0.1HZ),电压220V±5%(110V±5%),功率大于8KW,特别要求发电机输出频率稳定(普通发电机必须要接入10KVA(I)、20KVA(I+II)的变频电源或使用数码变频发电机),否则一定会严重损坏仪器,不能正常升压!!!
十三、当开机时电源灯不亮或屏幕无显示,可能是保险管烧了,换1只保险管就好,我们配有10只保险管备用。
十四、如果需要长期工作(连续工作时间超过20分钟),使用前请将注油孔打开,试验完毕后,扭紧注油孔。
十五、屏幕主菜单右下方有电压输入频率显示,电压输入频率要求为50Hz±0.1HZ(60Hz±0.1HZ),超过这个范围时,说明输入电压频率不稳定,不能升压,此时升压一定会损坏设备!
警告:在做电缆耐压试验时,必须将芯线和绝缘层物理上分离,不能用其它物品覆盖在其上面,否则会引起高压放电,损坏仪器!!!
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,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、ZSVLF-30KV超低频高压发生器简介
结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:
1、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。
2、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;低压侧的电流超过额定电流时将进行停机保护,动作时间都小于20ms。
4、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。
5、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、ZSVLF-30KV超低频高压发生器参数
1、输出额定电压:参见表
2、输出频率:0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz、0.01Hz。
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)
0.05 Hz  最大2.2μF(理论值,现场电缆长度为3 - 8公里)
0.02 Hz  最大5.5μF(理论值,现场电缆长度为3 - 8公里)
0.01 Hz  最大11.0μF(理论值,现场电缆长度为10公里以上)
4、测量精度:±(3%满量程+0.5KV)
5、电压波形失真度:≤5%
6、使用条件:户内、户外;温度:-10℃∽+40℃;湿度:≤85%RH
7、电源:交流50 Hz,220V ±5%





中试控股ZSVLF-30KV超低频高压发生器产品适用性好,实用可靠,效率高,事半功倍 | 是很多企业以及电力工作者信赖的好伙伴。




中试控股践行“精细制造,深耕技术”产出ZSVLF-30KV超低频高压发生器优质产品能够在市场中赢得用户信赖,树立中试控股新形象打下了坚实的根底。

近年来,XLPE(交联聚乙烯)电缆由于其绝缘性能好,供电安全可靠和安装方便等优点,已经逐步取代架空线、油纸绝缘电缆和EPR 绝缘电缆,成为城市输配电主题。为了集中反映电缆内部缺陷,便于进行超低频耐压试验及局部放电试验分析,建立了合适的试验模型,模型采用平板电极和同轴电极模型,模拟三种人为缺陷:针尖缺陷(模拟施工过程中金属尖端扎入电缆绝缘层并留下金属屑)、气隙缺陷(模拟电缆本体中存在的气泡及气隙)、刀痕缺陷(模拟电缆接头施工过程中留下的刀痕)。



0.1 Hz 超低频电压击穿特性研究


中试控股详细讲解应用同轴电极模型进行超低频耐压试验,试验结果见表3。 超低频电压下电介质内部电场按照介电常数分布,但由于超低频电压频率很低,容易造成电介质内部电荷积聚,从而导致有的缺陷的试验结果与交流电压情况下的结果差别很大。从表中可以看出各种缺陷的击穿电压与交流情况相比,遵循相似的规律,气隙缺陷击穿电压低, 针尖缺陷居中,刀痕缺陷至20 kV 尚未击穿。


交流电压击穿特性研究


XLPE 电缆通常情况下是在交流电压下工作,因此,分析其在交流电压下的击穿特性有一定的必要,而且显得非常重要。


直流电压击穿特性试验


中试控股详细讲解由于直流设备紧凑,操作运输方便,能适应各种环境等优点,因此仍可以对电缆进行直流耐压试验。为了比较分析直流耐压与交流耐压试验的区别,分别对平板电极和同轴电极进行直流耐压试验。


1 中试控股详细讲解替代工频及直流电压试验


0.1 Hz 电压介于直流与50 Hz 工频电压之间,它既是一种交变特性的电压,同时电压的变化速度比较缓慢。实验经验和理论分析表明,直流实验比较容易出现线圈端部的缺陷,而工程耐压试验比较容易出现线圈槽部的缺陷。由于0.1 Hz 电压介于直流电压与50 Hz 工频电压之间,所以0.1 Hz 电压应该兼有直流电压与50 Hz 工频电压在发现电机线圈绝缘缺陷方面的优势。实测表明0.1 Hz 耐压试验既能发现线圈槽部的缺陷,也能发现线圈端部的缺陷。因此,0.1 Hz 耐压试验既可替代工频耐压试验,也可以替代直流耐压试验
2 中试控股详细讲解试验容量小,设备轻巧
对较大容量的高压电机进行工频交流耐压试验往往需要数百千伏安的试验变压器、调压器及相应容量的低压试验电源。这些试验设备笨重,移动不便,试验准备工作量大。如果采用 0.1 Hz超低频交流耐压试验,从理论上讲,试验变压器的容量将减少到工频时的 1/500,用 3 kVA~5 kVA 的0.1 Hz试验设备能解决需要工频试验容量数百千伏安的试验问题,可见,与工频耐压试验相比,0.1 Hz 电压试验容量小得多,试验设备也轻巧方便。


3 对电机绝缘损伤小
0.1 Hz 时电机绝缘内部气隙中的局部放电量比50Hz工频时显著减少,理论上讲,0.1 Hz 电机绝缘内部气隙中的局部放电量约为50Hz工频局部放电量的1/500。有些实测甚至表明, 在 0.1 Hz电机绝缘内部气隙中的局部放电量仅为工频放电量的 1/3 500。运行经验表明,对某些绝缘已经老化的水轮发电机定子绝缘,局部放电会对电机线圈的绝缘造成较大的损伤,由于超低频耐压试验时局部放电量比50Hz工频时显著减小,基本对绝缘起不到破坏作用,这样也就相对延长了电机的使用寿命。


超低频高压发生器结构示意图及操作说明
中试控股详细讲解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。


1、控制器面板示意图


0.1Hz超低频高压发生器面板图


超低频高压发生器面板示意图


图1


中试控股详细讲解图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


超低频耐压装置升压结构示意图
3. 操作说明
1、连线方法


超低频现场试验接线方法


图3 (连线图)


连线说明:用本产品随机配备的两根专用线和接地线按图3的方法连接。电源插座用电源线连至50Hz/220V的交流电上。


2、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)


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4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。

 

 

 

 

 

 

 

 

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