中试控股技术研究院鲁工为您讲解：超低频介损耐压检测仪

中试控股是ZSHVA-30KV超低频电缆介质损耗测试仪源头实力大厂
可以完成试验：应用于6kV、10kV、35kV电缆、电力电容器、大中型发电机、电动机的无损耐压及介质损耗等项目的测试，集成介质损耗诊断系统、耐压测试等多种测试功能，峰值电压可达80kV。
参考标准：DL/T849.4-2004和IEEE400.2-2013
ZSHVA-30KV超低频电缆介质损耗测试仪是由中试控股研发生产，采用 7 寸触模屏、最新 ARM7 单片机、高速 AD 采集电路，并配有后台管理软件。它克服了国内同类产品的诸多缺点，特别适用于绝缘等值电容较大的电气设备（例如：电力电缆、电力电容器、大中型发电机和电动机等）耐压试验，符合 2004 年国家新颁布电力行业标准《超低频高压发生器通用技术条件 DL/T849.4-2004》要求。
ZSHVA-30KV超低频电缆介质损耗测试仪采用了降低试验频率，从而降低了试验电源容量的方法。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，且操作简单。这就是为什么发达国家普遍采用这一方法的主要原因。

中试控股多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

中试控股一直致力于从事超低频耐压介质损耗测试装置，检测试验与设备维保三位于一体，集设计、生产、销售的服务商，为客户提供一站式工业产品智能系统解决方案。

电气设备的高压耐压试验是《绝缘预防性试验》规定的最重要项目之一。
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 超低频介损测试技术，其中 0.1Hz 超低频介损技术是最新技术，是当前国际电工委员会推荐的技术。我公司新一代本系列超低频介损高压发生器是采用最新
美国技术自主开发的核心产品，采用 7 寸触模屏、最新 ARM7 单片机、高速 AD 采集电路，并配有后台管理软件。
ZSHVA超低频耐压介质损耗测试装置远远高于同类进口产品，特别适用于绝缘等值电容较大的电气设备（例如：电力电缆、电力电容器、大中型发电机和电动机等）耐压试验，符合 2004 年国家新颁布电力行业标准《超低频高压发生器通用技术条件 DL/T849.4-2004》要求。

1.电压（峰值）0-80kv， 灵敏度：0.1kV， 精确度：1 % 
2.波形：超低频正弦波、直流电压，电压正，负峰值误差：≤3％，电压波形失真度：≤1％
3.频率范围：0.1 Hz 0.05 Hz 0.02 Hz 负载范围（超低频测试）：10nF–10μF
4.电流：测量范围：0–70 mA ，灵敏度：1μA ，精确度：1 %
5.介损：
超低频正弦波电压范围：1–80kVrms 
负载范围：50nF–5μF
分辨率：不低于1x10-6
精确度：不低于1x10-3
测量范围：1x10-3–21000x10-3
介损测量频率：0.1Hz 
电容量范围：50nF-5μF
电阻值范围：30MΩ-10GΩ
体积：48cm*28cm*58cm
重量：45kg
6.使用条件：户内、户外；温度：-10℃～+40℃；湿度：≤85％RH
7.电源：频率50Hz,60hz，电压100v -260V±5%。
8.usb通信口。 
9.使用条件：户内、户外；温度：-10℃～+40℃；湿度：≤85％RH
10.电源：电压 220V±5%，50±5Hz

•一机多用
该仪器自身集成符合IEEE 400.2-2013的耐压测试和介质损耗因数诊断模块。可进行电缆交直流耐压测试、外护套测试及故障定位等多种测试。

•强大的输出
输出电压峰值可达29kV，有效值可达21KV。与同品类仪器相比，电容*大10μF，可测试更长距离电缆。输出电流*大可达20mA，比同类仪器所需测试时间更短。

•无限制运行时间
可对电缆进行持续测量，而同品类仪器在连续工作1小时后，需要将仪器停机散热2小时。

•可视化软件
所有的结果可以通过USB或蓝牙进行下载、编辑并生成报告。软件具有图形分析功能，可以更加直观地读取测试结果并与之前测试结果生成对比。

•DDD安全系统
仪器具有两个独立的接地装置（电子和机械放电），确保仪器运行时因电源被意外切断，也能使仪器放电，保证操作人员的安全。

•返回电压保护
防止测试过程中电缆突然上电对人员造成伤害。当仪器检测到外部电压大于100V时，自动切断电源并有红色指示灯指示，保证操作人员安全。

•运输方便
在尺寸，重量（14 kg）方面都具有突出特点，具有防水等级为IP67的非常坚固的水密外壳，减少了额外的运输箱，便于现场测试及运输。

•高清显示屏
具有高清的彩色显示屏(4,3")，可以轻松读取测试结果。

•干性系统
内部无油填充部件，方便用户日常的维护及运输。

•系统可升级
可根据用户的需要添加局部放电测试模块，同时进行电缆耐压、局部放电、介质损耗因数测试。

何谓超低频，根据IEEE 400.2 规定输出频率范围 0.1 – 0.01 Hz便称为超低频。采用0.1Hz高压发生器产生纯正弦波高压，施加到被测电缆上激发缺陷点的局放，检测系统经耦合电容器分压后接检测阻抗的测量回路，采用脉冲电流法进行局放测量。为何B2HV要采取正弦波呢？首先直流电对电缆损害非常大，超低频余弦也不能测局放和介损。

自2012年以来超低频技术的发展推动了各地的应用，广泛的实践应用又促进了标准的形成：IEEE、IEC等国际标准陆续纳入并推荐配网电缆的超低频介损、局放、耐压的多功能监测式耐压试验。

是一款10KV电缆超低频介损测试仪，可评估电缆老化程度，电缆健康情况尽在掌握。仅有14kg重量，现场测试一人搞定，使用时间不受限。另外IP67防护等级使其可在恶略环境下使用；特有的电压检测保护以及双放电装置，确保操作人员的生命安全，5公里以内电缆介损测试必备神器！

产品考虑到客户的使用使用情况，可以兼容高压和低压侧采样。高压侧采样的优点是会提高电缆的测试精度（例如10米以下的电缆），低压侧采样的优点是接线少操作简便。

输出电流可达20mA,测试电流的大小决定了测量相同长度及容量的电缆所用的时间长短，长度越长电容越大的电缆对测试电流的要求*越高。而测试输出电流越大则测试速度*越快。

操作说明
1.操作程序
开机、关机、复位
按上述方法连好所有线路之后，就可以将电源开关打开。仪器在微机上电或复位后，自动进入如图 4 所示的界面。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，保险管大小应按表 3 提供的数据更换。
首先在图 4 屏上点击“设置”按键会出现图 5 所示的设置参数界面，在图 5 上可根据试验的需要设定好输出频率、试验时间、试验电压、高压侧的过流保护值、过压保护值。修改方法如下：
★ 频率有三种选择：0.1、0.05、0.02，单位为 Hz。
★ 定时修改范围：0-99 分。它规定了试验时间的长短，单位为分钟。
★ 设定电压：范围为 0 至额定值，单位为 kV。它设置了我们所要升至的试验电压。仪器升至这个设定限压值时，就不再升压,并保持在这个峰值下进行等幅的正弦波输出。
★ 设定限压：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。
★ 设定限流：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，当电流超过此设定时，仪器自动切断输出。
（注意：以上电压、电流及仪器显示的测量数据均为峰值。）
（3) 自动升压
按图 4 中的“开始”键后，仪器在电脑的控制下，按如下流程进行升压试验：自检→升压→等幅输出→停机
具体过程如下：
自检过程
控制器自动进入负载检测，若未检测到负载，则如图 6 状态栏中提示信息：“未接负载”,
表示未接升压体或未接容性试品。
图 6 控制器提示未接负载
升压过程
自检成功后，仪器自动进入升压状态，则如图 7 所示，状态栏中提示信息：“正在升压”。
与此同时，计时开始进行。
图 7 控制器提示正在升压
等幅输出
控制器在若干个周期的时间内将电压升至设定值，仪器将进行等幅输出，则如图 8 所示，
状态栏中提示信息：“等幅输出”
当计时达到设定时间，仪器自动停机，则如图 9 所示，状态栏中提示信息：“停止试验”。

    GIS的现场耐压采用交流电压、振荡操作冲击电压的振荡雷电冲击电压等试验装置进行，交流耐压试验是GIS现场耐压试验中常见的方法，它能够有效地检查异常的电场结构（如电极损坏）。目前，由于试验设备和条件所限，现场一般只作交流耐压试验。

    （1）试验要求：

    ①GIS应完全安装好，SF6气体充气到额定密度，已完成主回路电阻测量、各元件试验以及SF6气体微水含量和检漏试验。所有电流互感器二次绕组接地，电压互感器二次绕组开路并接地。

    ②交流耐压试验前，应将下列设备与GIS隔离开来：高压电缆和母线；电力变压器和大多数电磁式电压互感器；避雷器和保护火花间隙。

    ③GIS的每一新安装部位都应进行耐压试验，同时，对扩建部分进行耐压试验时，相邻设备原有部分应断电并接地。否则，对于突然击穿会给原有设备带来不良影响。

    （2）试验电压的加压方法：

    试验电压施加到每相导体和外壳之间，试验时分相进行，其他非试相与外壳连接接地，从每相进出线套管进行加压，试验中应使GIS每个部件都至少施加一次试验电压。同时，为避免在同一部位多次承受电压而导致绝缘老化，试验电压尽可能在几个部位施加。现场一般仅作相对地交流耐压，如果断路器的隔离开关在运输、安装过程中受到损坏，或已经过解体，应作端口交流耐压，耐压值与相对地交流耐压值一致，若GIS整体电容量较大，耐压试验可分段进行。

    二、交流耐压试验程序

    GIS现场交流耐压试验的*阶段是"老练净化"，其目的是清除GIS内部可能存在的导电微粒或非导电微粒。这些微粒可能是由于安装时带入而清理不净，或是多次操作后产生的金属碎屑，或是紧固件的切削碎屑和电极表面的毛刺而形成的。"老练净化"可使导电微粒移动到低电场区或微粒陷阱中和烧蚀电极表面的毛刺，使其起不到绝缘危害作用。"老练净化"电压值应低于电压值，时间可取数分钟。第二阶段是耐压试验，即在"老练净化"过程结束后进行耐压试验，时间为1min。

    三、现场耐压试验的结果判断

    （1）如果GIS的每一部件均已按选定的完整试验程序承受规定的试验电压而无击穿放电，才认为整个GIS通过试验。

    （2）在试验过程中如果发生击穿放电，则应根据放电能量和放电引起的各种声、光、电、化学等放电效应,以及耐压试验过程中进行的其它故障诊断技术提供的试验结果进行综合判断。

遇有放电情况，可采取下列步骤：

    ①施加规定的电压，进行重复试验，如果设备或气隔还能经受，则该放电是自恢复放电。如果重复试验电压达到定值和规定时间时，则认为试品合格，否则按下项进行。

    ②设备解体，打开放电气隔，仔细检查绝缘情况。在采取必要的恢复措施后，方可进行下一次规定耐压试验。

    四、GIS耐压试验击穿故障的定位方法

    若GIS分段后进行耐压试验的进出线间隔较多，而试验过程中发生非自恢复放电或击穿，仅靠人耳的监听难以判断故障发生的确切位置，且容易发生误判断而浪费人力、物力和对设备造成不必要的损害。若在现场采用以放电产生冲击波而引起外壳振动波原理研制的故障定位器，就可以确定放电间隔。每次耐压试验前，将传感器分别安装在被试部分，特别是断路器、隔离开关、母线与各间隔的连接部位绝缘子的连接外壳上。如因传感器数量有限，使放电或击穿发生未预报，则应根据 监  听 放电的情况，降压断电后移动传感器，重新升压直到找到放电或击穿部位。

变频串联谐振装置是运用串联谐振的原理，利用励磁变压器激发串联谐振回路，通过调节变频电源的输出频率，使得回路中的电抗器的电感L和试品电容器的电容C发生谐振，zui后通过调整励磁的输出电压，使谐振电压达到所要求的试验电压。

一、变频串联谐振耐压试验装置的原理

串联谐振原理图

根据串联谐振的原理图，当L、C、R串联回路中的感抗与试品容抗相等时，感抗中的磁场能量与试品电容中的电场能量相互补偿，试品所需的无功功率全部由电抗器供给，电源只提供回路的有功功率，此时电路的功率因数=1.0，即电源电压与谐振回路电流同相位，电感上的电压降与电容上的电压降相等，相位相反。

当XL=XC即ωL=ωC时，

，回路的谐振频率

，若LC参数固定，调节电源频率使之等于谐振频率，就可以产生谐振。此时流经试品的电流和试品两端的电压分别为：

I=U/(R+j(XL-XC))=U/R

UC=-jIXC=-jQU

式中的Q为谐振电路的品质因数。

由于电流与供电电压同相，因此输入功率为纯有功功率：

P=UI=I?2;R

谐振时试验电压所耗的功率仅为电阻上所耗的功率，所以励磁变压器容量比常规试验变压器小很多。谐振时，负荷C上的无功功率为：

变频串联谐振实验装置广泛应用于电缆、大型电力变压器、气体绝缘组合电器(GIS)、电力电容器等高电压、大容量的电力设备的交流耐压、感应耐压等试验项目中。

其试验原理如下图所示。

其试验原理如下图所示。

 

变频串联谐振试验原理

分压电容(也称为旁路电容器)的作用：

a) 分压作用：作为高压测量分压电容。

b) 分流作用：与试品配合，使谐振装置在额定负荷范围内，按要求随意工作在调频、倍频、工频上。

c) 与试品电容一起，构成谐振电容。

二、高压电气设备进行交流耐压试验存在必要性

1) 直流耐压试验不能反映设备实际工况下的电场分布，难以正确发现高压电气设备的内部缺陷。