中试控股技术研究院鲁工为您讲解：超低频绝缘耐压发生器（源头大厂）

ZSVLF-10KV超低频高压发生器

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
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

参考标准： DL/T849.4-2004

超低频高压发生器：0.1Hz程控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。

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、且能显示输出波形、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。

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

仪器结构说明
1、控制器面板示意图   
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)“STOP”：其功能是停机按钮。
(4)“AC220V”：电源输入插座，内藏保险管。
(5)“开关”：电源开关。内藏指示灯，开时亮，关时熄。
(6)“打印机”：打印测试报告。
(7)“触摸屏”：显示测试数据。
2、升压器结构示意图2
操作说明
1、连线方法    
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。
(2) 设置限定参数 
图4（设定界面）
在图4所示的设限界面上，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。用指尖触摸选定相应的设定。
频率有四种选择：0.1、0.05、0.02、0.01。它规定了仪器的输出频率。单位为Hz
试验电压范围为5KV至额定值。(请不要设小于5KV的试验电压),它规定了我们所要升至的试验电压。仪器升至这个设定电压值时，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。一般情况下电压保护值设定为比试验电压高4KV。
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，进行停机操作。
定时修改范围：0-60分。它规定了试验时间的长短。单位为分钟。
F表示输入电压频率。
可以存储打印20组历史数据。
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。
用指尖触摸“数据”将20组历史数据存U盘datalog目录下生成Excel文件.用指尖触摸“启动”，仪器进入图5所示的升压界面。
 自动升压
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“STOP”键，仪器将切断电压输出。当升压值接近设定值时出现图6
此时用指尖触摸“微升”或者“微降”，可多次调整，调整到设定值时用指尖触摸“计时”，出现图7，仪器开始计时，计时结束后自动打印试验报告。放电结束后关机再开始下一次测量。
★另外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。    
输出频率：0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz
带载能力
1、0.1 Hz 特大1.1F
2、0.05 Hz 特大2.2F
3、0.02 Hz 特大5.5F
4、测量精度： 3%
5、电压正，负峰值误差： ≤3%
6、电压波形失真度： ≤5%
使用条件
1、户内、户外；
2、温度：-10℃∽+40℃
3、湿度：≤85% RH
4、电源： 交流50Hz，220V ±5%

超低频高压发生器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，不但能有同样的效果，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，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。

超低频高压发生器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

超低频高压发生器ZSVLF-30KV 40KV 50KV 60KV 80KV / 0.1Hz 超低频高压发生器适用于：交联聚乙烯绝缘电力电缆的耐压试验 / 水力发电机和大型发电机的耐压试验。

因此，通过设计电气特性相似并带测量抽头的变压器缩比模型，在此基础上开展绕组电压分布的测量研究，其结果不仅可有效反推至原型变压器，中试控股电力金属连续性试验设备亦可为冲击电压作用下绕组电压分布的机理分析提供基础数据。

        变压器缩比准则

        变压器缩比模型不同于简单的缩尺模型，需要确定各个物理量的缩比关系。中试控股电力阻抗法绕组变形特性测试仪确立缩比准则的关键是缩比系数的选取，原则上缩比模型和原模型物理特性常数相同。即缩比模型的介电常数、电导率、磁导率和电阻率ρ和原模型一致，即这些物理量的缩比系数都为1。同时假设电场强度E保持不变，即缩比系数kE为1。根据电流密度J和电场强度E的本构关系，得到kJ=kE=1。说明缩比模型和原模型的绕组电流密度保持不变。在制作缩比模型时，长度、宽度和半径按照缩比系数k等比例缩小，因此矩形和圆形的面积S等二维参量的缩比系数都为k2。时间t的缩比系数kt为1。中试控股电力氧化锌避雷器测试仪电压和电流等参数的缩比系数就可按照物理量间的关系确定。

             变压器缩比系数

                                                                    变压器各参量缩比系数

        变压器缩比模型设计

        变压器缩比模型设计主要包括变压器铁芯结构设计、中试控股电力低温稳定型实验仪变压器绕组匝数设计和绕组抽头结构设计。本文采用的电力变压器原模型容量为80MVA，缩比模型容量为10kVA，根据缩比准则，最终设计的变压器缩比模型铁芯采用硅钢片叠压而成，且为口字型结构，铁芯上下柱为方柱，左右柱大约为圆柱。绕组位于铁芯外，铁芯直径为105mm，变压器高低压绕组位于直径116mm外，中间为环氧布和环氧管。变压器高压绕组共有960匝，中试控股电力蓄电池组巡回监测仪分为两个部分，每部分480匝，位于铁芯左右两个圆柱。绕组每48匝作为一层，连续绕在铁芯外。且每48匝引出一个抽头，共有20个抽头。变压器低压绕组共有176匝，平均分布在铁芯左右两个圆柱上。

                       变压器结构图

                                                                            变压器绕组抽头结构图

        变压器缩比模型电磁场分布计算

        为对比原变压器和缩比模型的电场分布和磁场分布，中试控股电力匝间绝缘冲击耐压试验仪按照相似性原则对原模型和缩比模型的电场分布和磁场分布进行了有限元仿真计算，原模型和缩比模型施加相似边界条件。当电场和磁场共同作用在变压器上时，变压器原模型和缩比模型的电磁场分布结果表明：缩比模型的电位分布、磁通密度分布等与原模型一致。

             电位对比

                                                                          原模型和缩比模型电位对比

                  磁场分布对比

                                                                          不同频率磁场分布对比

        变压器缩比模型绕组冲击电压分布

        基于变压器缩比模型，YD系列轻型交流高压试验变压器搭建试验平台测量变压器高压绕组冲击电压分布。基于变压器缩比模型冲击电压分布试验平台，由纳秒脉冲发生器产生脉宽为1400ns，不同电压幅值的电压分别施加在绕组高压侧、串接的低压绕组和并接的低压绕组，并通过测量高压绕组各抽头电压波形获取不同外施电压下的绕组电压分布。由试验结果可见：冲击电压作用下绕组电压分布极不均匀，不同电压下的电压分布趋势基本相同，且高压绕组首端承受的电压较大。中试控股电力绝缘杆耐压试验支架主要是因为绕组间杂散电容的存在使得绕组电压分布极不均匀，其分流作用使得高压绕组电压分布极不均匀且高压绕组首端承受较大电压。