中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆超低频交流高压测试装置

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

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。

2) 测试工况2

轴向局部变形。在C相高压线圈顶部抽掉匝间垫块(见图5中的标示圈)，压紧头5匝线圈。高压绕组共80匝，因此，可认为有5%的变形。测录低压短路阻抗，漏感和高压三相绕组频谱曲线(见图6)。

25-2.gif (10814 bytes)

图5 轴向变形实物照片

24-0.gif (5452 bytes)

图6 轴向变形后高压三相绕组频谱(1～500kHz)

3) 测试工况3

幅向变形。在C相高压线圈底部用力敲两处，凹坑深达1 cm左右(见图7中的标示圈)，测录低压短路阻抗，漏感和高压三相绕组频谱曲线(见图8)。

25-6.gif (21879 bytes)

图7 幅向变形实物照片

25-7.gif (6160 bytes)

图8 幅向变形后高压三相绕组频谱(1～500 kHz)

针对上述3种测试工况分析为：

a) 轴向变形后C相的频谱曲线在第4个频峰发生了较明显的改变(箭头指处)，频峰向高频方向偏移约40 kHz，幅值变化约4 dB，A和B相的频谱基本不变。偏移频峰位于300～400 kHz的中高频域。根据频率谐振峰与变形面积的关系，第1个频峰发生改变，说明有整体变形;第4个频峰发生改变，说明线圈可能存在1/4面积以下的局部变形;频峰向高频方向偏移，说明部分分布电感减小或分布电容减小。

b) 幅向变形对频谱曲线的影响颇为显著。第1个频峰向高频方向偏移约6 kHz，表明整体电感有较明显的变化;中频域的频峰向中部发生大面积的挤压，说明局部的变形相当显著(箭头指处)，导致了整体特性的变化。

c) 阻抗法对影响整体电感的变形较为灵敏，如幅向变形、轴向扭曲、匝间开路、短路等，但对匝、饼间的局部拉伸压缩，线圈整体位移，分接开关触头烧蚀等不灵敏。频响法对影响线圈电容和电感的变形都很灵敏，因此后者具有显著的优越性。当然，阻抗法在长期的生产实践中已建立严格的规范和标准，便于实施，易于判断。建议在实际运用中，灵活结合两种方法，作出准确的分析和判断。

3 阻抗法和频响法分析实例解析

以变压器型号SFPSZ3—180 000/220，231/38.5/15.75为例，变压器低压出口侧发生对地闪络。常规试验项目检测发现：C2H2偏高，示内部有高能量放电;直流电阻测试表明低压绕组b相偏大2倍，有断股发生;低压短路阻抗测试发现高压加压，低压短路，测量短路阻抗发现b相相对其它相变化12.38%;低压加压，中压短路，测量短路阻抗发现b相相对其它相变化-18.68%;高压加压，中压短路，测量短路阻抗发现b相相对其它相变化-2.22%，说明漏感有较大变化。为了确认哪相绕组发生变形及可能变形的部位和程度，对低压绕组进行了频响实测，如图9所示。

25-78.gif (6938 bytes)

图9 变压器故障低压绕组三相绕组频谱

图谱分析表明，a相和c相频谱曲线严格吻合，b相频谱第一个频峰左移约4 kHz(箭头指处)，说明整体电感增大，与阻抗法的判断相符。中高频段频响幅值略有升高，频峰向高频方向略有偏移(箭头指处)，说明分布电感略有减小，对地电容可能改变，判断可能性较大的是幅向变形。因此诊断建议仅更换b相线圈。

后更换线圈解体发现，线圈由两根铜线并绕，共3段，每段22匝，线圈受力向内收缩，导致幅向扭曲，有一凸缘挤出约20 cm，61～62匝处开路有数股。更换b相线圈后复测低压绕组三相频谱如图10所示，基本吻合。