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电缆超低频绝缘耐压试验装置
时间:2022-11-15

中试控股技术研究院鲁工为您讲解:电缆超低频绝缘耐压试验装置

ZSVLF-50KV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-50KV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。
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。
二、ZSVLF-50KV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。
三、ZSVLF-50KV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 - 35公里)
0.02 Hz  最大5.5μF(理论值,现场电缆长度为3 - 35公里)
0.01 Hz  最大11.0μF(理论值,现场电缆长度为35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%

电缆的超低频耐压试验方法
1、将与试品相连的电器设备全部脱离试品电缆。
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:额定电压为10KV电缆,单相额定电压 Uo:
4、试验时间:3分钟。
5、可分相进行测试。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,应立即停止升压,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湿度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,如果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
八、大型高压发电机的超低频耐压试验方法
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
3、按照有关规程的要求,试验电压峰值可按如下公式确定:
Umax=√2βKUo
          其中Umax :为0.1Hz试验电压的峰值(kV)
β:0.1Hz与50Hz电压的等效系数,按我国规程的要求,取1.2
K:通常取1.3∽1.5   一般取1.5
Uo :发电机定子绕组额定电压(kV)
例如:额定电压为13.8 kV的发电机,超低频的试验电压峰值计算方法为:
                 Umax= ×1.2×1.5×13.8≈35.1(kV)
4、试验时间按有关规程进行
5、在耐压过程中,若无异常声响、气味、冒烟以及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。













中试控股ZSVLF-50KV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。




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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。



3. 按照有关规程的要求,试验电压峰值可按如下公式确定:


Umax=√2βKUo


其中Umax :为0.1Hz试验电压的峰值(kV)


β:0.1Hz与50Hz电压的等效系数,按我国规程的要求,取1.2


K:通常取1.3∽1.5   一般取1.5


Uo :发电机定子绕组额定电压(kV)


例如:额定电压为13.8 kV的发电机,超低频的试验电压峰值计算方法为:         


Umax=√2×1.2×1.5×13.8≈35.1(kV)


4. 试验时间按有关规程进行


5. 在耐压过程中,若无异常声响、气味、冒烟以及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。


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),仪器控制输出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,不能接反!否则会损坏仪器或者试品。


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!


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。


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。


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),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3-8公里。


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),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3-5公里。


如电缆长度较短(小于500米),试品电容小于0.1μF时不能正常升压,此时请并联0.1μF高压电容。


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。


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。
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!
建议使用220V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,对发电机有较高的要求,要求是:频率50Hz±2%,电压220V±5%,功率大于5KW,特别要求发电机输出频率稳定,频率不随负载的变化而变化(使用数码变频发电机),并且在发电机的输出端并联一只功率不小于800W的阻性负载(如电炉等),以便稳定发电机的运转速度,如果频率不能稳定,肯定不能正常升压。在整个升压过程中,必须使用连续工作的阻性负载,不能使用会自动切断的阻性负载(如电开水壶、有温控开关的电炉,水开以后或者温度达到后,会自动切断负载),否则一定会严重损坏仪器!


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。


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。


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!


     超低频高压发生器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。由于全电子化,所以体积小重量轻、大屏幕电容屏触摸屏液晶显示,清晰直观、且能显示输出波形、打印试验报告,使用十分方便。
 
      下面我们来具体谈一下超低频高压发生器这款设备的主要特点:
      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。
      超低频高压发生器作为传统工频耐压试验设备的换代产品,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,主要用于电力部门对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,具有二十世纪末期国际先进水平,国内领先水平。


超低频高压发生器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。除此之外,该设备还有以下特点: 1、电流、电压、波形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20毫秒。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。 4、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20毫秒。 5、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阻。 6、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。
电力为您导读:电缆串联谐振和电缆交流耐压试验方法包括电缆试验超低频法、电缆试验振荡电压法、电缆试验谐振耐压法、电缆试验和电感式谐振压力电阻法、电缆试验串联谐振法、电缆试验平行共振法和六种方法。本中详细介绍了电缆交流耐压试验的三种方法,仅供参考!
一、超低频法
常用的是0.1Hz耐压试验。由于电缆容量大,测试变压器的容量大,需要进行工频测试,而且需要在现场提供相当大的测试电源,为电缆提供无功功率,这种方法不适合现场使用。因此,采用超低频作为测试电源,可以大大提高测试变压器的容量。理论容量为0.1hz时功率频率的1/500,易于现场实现。但该方法对交联聚乙烯(xlpe)等挤塑绝缘电缆的主绝缘和副绝缘缺陷的检测并不有效。目前,该方法已应用于中低压电缆的测试。
 
二、振荡电压法
 
DC充电线,电感器放电电压的电阻,以达到一定的间隙,以获得一个阻尼振荡电压,主绝缘电缆和附件的缺陷检查。这种方法比直流电压测试更有效,但仍存在一些问题,所述振荡电压衰减之一存在时,其难以满足长电缆的需要,这两个电压电缆有较大损伤的更高的频率。
 
三、谐振耐压法
 
谐振压力测试的方法是改变测试回路中的电感和频率,使回路处于谐振状态,能够满足高压大电流的测试要求。谐振耐压方法根据调节方式分为调频式和调频式,根据谐振方式分为串联谐振和并联谐振。
 
1、调感式电缆谐振耐压。通过调节反应器中并在谐振频率(50赫兹)的电缆的电容的回路反应器的电感,测试要求来实现的。
 
2、调频式电缆谐振耐压。通过改变测试电源的输出频率,电路中电感固定的电抗器可以与测试产品产生共振,满足测试要求。
 
3、电缆与谐振串联法。当试验变压器的电流满足试验要求,电压达不到试验电压时,电抗器与试验件串联测试,当回路处于谐振状态时,变压器Q倍的输出电压(Q是电路质量因数)可在试验件上产生。电源所提供的功率仅是回路中消耗的有功功率。
 
4、电缆与谐振并联法。当测试电压互感器和电流主要测试要求得到满足,使用与测试参数的反并联电连接满足以使谐振电路的测试要求,当感应电流补偿试验反应器的电容性电流。
 
以上就是中试电力为您介绍的串联谐振电缆交流耐压试验的三种方法。




用超低频耐压试验方法解决发电机交流耐压试验


超低频高压发生器可广泛用于电缆、大型高压旋转电机的交流耐压试验之中,那么使用超低频耐压试验的方法是什么呢?木


发电机交流耐压试验所需的超低频高压发生器


       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。
       3、按照有关规程的要求,试验电压峰值可按如下公式确定:
       其中Umax :为0.1Hz试验电压的峰值(kV)
       β:0.1Hz与50Hz电压的等效系数,按我国规程的要求,取1.2
       K:通常取1.3~1.5,一般取1.5
       Uo:发电机定子绕组额定电压(kV)
       例如:额定电压为13.8 kV的发电机,超低频的试验电压峰值计算方法为:
       4、试验时间按有关规程进行。
       5、在耐压过程中,若无异常声响、气味、冒烟以及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。

 

 

 

 

 

 

 

 

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