中试控股技术研究院鲁工为您讲解：超低频交流高压发生器（电缆主绝缘）

ZSVLF-20KV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：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。

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一．概述
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 超低频测试技术，其中 0.1Hz 超低频技术是最新技术，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。它克服了国内同类产品的诸多缺点（见表 1），
性价比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。
表 1 0.1Hz 耐压试验设备机械式与电子式的性能比较
二．0.1Hz 超低频耐压技术优点
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。在对大中型
发电机、电动机、电力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，造价高，而且使用十分不便。为了解决这一矛盾，国际上普遍
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。
根据我国电力系统实际情况，国家发改委已制定了《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，2004 年颁布了电力
行业标准《超低频高压发生器通用技术条件 DL/T 849.4－2004》，我国正在推广这一最新的试验方法。
虽然直流耐压试验设备具有体积小、重量轻和造价低等优点，但是直流耐
压试验对被试品绝缘破坏性也是最大的。（见表 2）所以国家最新颁布的电气设
备预防性试验相关规程已经明文规定不再使用直流高压对电气设备进行耐压试
验，推荐使用交流耐压试验。
本公司研制的新一代本系列 0.1Hz 超低频高压发生器”采用最新电
力电子元器件和最新 ARM7 单片机技术，进一步降低了设备的体积和重量，傻瓜
式操作，性能更稳定，克服了第一代机械式升压器使用寿命短、故障率高、体积
大的缺点。通过多年的实践，大量用户的反馈表明：本 系列超低频高压技
三． 本系列产品技术参数
1.输出额定电压：参见表3
2.输出频率：0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz
3.带载能力：0.1Hz最大 1.1μF
0.05Hz 最大 2.2μF
0.02Hz 最大 5.5μF
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％
7.使用条件：户内、户外；温度：-10℃～+40℃；湿度：≤85％RH
8.电源保险管：参见表3
9.电源：电压220V±5%，50±5Hz
注意：若使用便携式发电机供电，要求发电机输出电压、频率稳定（一般要
求功率大于 3kW，频率 50Hz，电压 220V±5%

电力电容器的超低频耐压试验方法
试验操作方法与上述方法相似，连线方法如图10所示。在确定试验电压和试验时间时，应按照有关规程办
注意事项
1、本仪器所配升压器不得作它用。
2、机内带电,切勿自行拆机修理，以免发生意外。仪器有故障，应与我公司联系修理。
3、关机后应用放电棒对试品进行充分放电,再拆线。
4、开机前应用放电棒对试品进行充分放电。
5、每次启动升压前应用放电棒对试品进行充分放电。
(1)确认所有的连接都已完成，特别是控制器和高压器的接地良好，并且可靠。在此步骤中，应注意确保所有绝缘体、接线柱、电缆端头是清洁且干燥的，避免闪络和泄漏；处理好远端的隔离和绝缘，也就是将一些导体从其他导体及它们的屏蔽层中分离出来，要求所有电缆屏蔽应在电缆的近端点处接地；在电缆中或临近的任何没有被测试的导体或线芯都应接地，以避免电荷的积累及可能存在的电击危险。
(2)测试电缆的容量，选择佳频率。将控制器放在测试电缆的附近。
(3)中试控股详细讲解接通电源开关，电源指示灯亮。选择仪表模式至恤F档，仪表调零。
(4)HOT端口输出连接被试电缆线芯，COM端口输出连接被试电缆接地，测试电缆电容。
(5)如果电容表模式电缆电容读数小于6μF，按下×l按钮，按表l选择合适的频率。
注：要求Zui小负载电容0．01 p-F，以获得完整输出。
(6)中试控股详细讲解带示波器输出接口的，可外接示波器(可选件)用来监测输出波形。示波器需接地且输入应设置到1 V，格，扫描基线应为5 s，格，且触发器应设置为滚动显示，观察波形，有信号存储显示的示波器适合用于此。
(7)通过外界泄流电阻将输出线接至试品。确保试品与周围接地体有足够的安全距离。
(8)选择电流，电容表模式选择开关至mA档，观察电缆充电电流和放电电流。
(9)输出控制按钮应在零位，按下高压开按钮。高压开指示灯亮，此时高压装置上的泵和风扇起动。第一次使用该仪器试验时，在升高输出电压及开始测试之前，将输出控制没为零，并使油循环10 rain，这有助于排除冷却系统中的空气。顺时针缓慢旋转输出控制旋钮，以2 kV／s均匀升压，直至升到所需电压值。对于大电容负载，如果升压过快，会引起过载保护跳闸。观察千伏表，设置电压。请注意输出周期，在0．02 Hz的频率下50 s输出一个完整的正弦波；在O．05 Hz的频率下20 s输出一个完整的正弦波；在O．1 Hz的频率下10 s输出一个完整的正弦波。要设置输出电压，需要多于一个周期才能精确地读出输出结果。获得完整的输出，需要负载电容的Zui小值为0．01 uF。
(10)保持输出电压至规定试验时间。
(11)中试控股详细讲解在试验过程中，如发现电压表指针摆动较大，电流表指示急剧增加，调压器继续升压值电压基本不变甚至显下降趋势，而电流增加幅度较大，试品电缆发出异味，烟雾或异常响声或闪络等现象，应立即停止升压，并查明原因。若是试品电缆绝缘部分簿弱引起的，则认为耐压试验不合格；若是由空气湿度或表面脏污等原因所致，可将试品电缆清洁，等干燥后再进行试验。
(12)试验完毕，按下高压关按钮之前，将输出控制旋钮旋至零位，负载归零，且使仪器循环60 S以上，这样有充分的放电时间。
(13)如试验时试品击穿，过载保护电路会断开高压。如出现过载，正常的波形输出将中断，负载将以更慢的速度放电。
(14)拆试验回路接线时，观察电压表指针是否回零，然后用放电棒对试品放电。

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。

结构及面板说明

整个仪器由测量本体和标准行式打印机组成。其中测量本体采用独立机箱结构，具有抗震、防电磁干扰特性。仪器的操作面板如图1所示

1．打印机：本仪器采面版式前换纸SP-H4015PK型微型高速打印机，保证输出波形的精细平滑和测试结果的清晰。

2．显示器：本仪器配有240×128点大屏幕点阵式液晶显示器，控制器为T6963C，通过专用并行口与单片机相连，用于显示仪器的功能菜单、测量结果、参数设置、故障指示、波形曲线等。

3．键盘:仪器设功能键9个，即打印、测试、处理、设置、确认、上移、下移、退出、相序选择。还有四组光标移动键。

三、操作指南

（一）接线

带变压器线圈测量

如图所示为一典型带有载分接开关的电力变压器原理图

带线圈测量接线图              吊芯测量接线图

 

将仪器内附的4根（红、绿、黄、黑）大线夹取出来，用大线夹夹住变压器高压端子的A、B、C和中性点O端，将线的另一接线端子分别插入仪器面板上的A、B、C、O插孔。用小夹子将变压器低压侧的A、B、C、O端子短路接地即可。

2、吊芯测量有载分接开关

在变压器大修时，有载分接开关吊出没有线圈如图所示。先把每一相中开关连接的触点短路，用仪器附带的4根（红、绿、黄、黑）小线夹分别夹住ABC相的短路点和中性点。另一接线端子分别插入仪器即可。

（二）测试

1、检查接线无误后，打开仪器电源开关。开机画面为设置菜单如图2所示，并在右上方显示出当前时间。此时可修改当前测量开关的名称，档位，查找方式等，祥情请见后面高级设置一节。

。

2、按“测试”键仪器显示“充电。。”、“7->8”见图3。这时可按“上、下”键设置档位,按上键变为“7->9”档，按下键变为“6->7”档。所设档位要和待测档位一致。同时可见到屏幕显示正在刷新的ABC三项波形线。待显示波形呈直线状态且三项数值相对稳定时（注：这是一个充电过程），再按“确认”键屏幕画面如图4所示: 此时，表示仪器正在测量开关从7档到8档的开关切换过程。（不改设置就显示07-08）

3、启动有载开关，当听到有载开关动作对触头进行切换的声音时阻值随之发生变化。仪器将自动搜索到过渡波形，并显示在屏幕上。用四组光标移动键调整光标位置到波形串联.并联.串联的明显转折处。按“相序选择”键选择调整A.B.C三项，光标调节好后显示屏上将直接显示出波形时间和电阻值。各段参数的意义如图5所示，R1和R2是过渡电阻值,          T0是三相同期,T2是桥接时间,T4是过渡时间。处理好三项的参数后，就可按“打印”键进行打印。这时打印的图纸包括波形和处理的参数值。

 

（三）存储及查阅

1、打印完后按“退出” 键进入图6所示的“处理菜单”，移动光标到“波形存储”处，按“确认”键则菜单中将出现一个“■2”项。这个数字代表当前储存的位置，用“↑”、“↓”键可改变“■2”的数值即改变储存的位置。选择存储位置后，按“确认”键仪器自动删改“■2”的内容，“■2”变为“OK”字样后则存储完毕。

2、在处理菜单中。选择“波形查阅”后，按“确认”键进入“查阅菜单”则显示屏出现如图7所示画面，可用“↑”、“↓”键改变闪烁光标的位置即要查阅波形的位置，再按“确认”键则显示屏显示出要查阅的波形。这时按“打印”键即可打印出所查阅的波形。

（四）数据通讯

1、连接数据线，在不带电情况下将数据线的5芯航插，插到仪器上，将9芯DB头接到电脑的串1口。

2、打开仪器进处理栏见图9，打开电脑通信软件。先进入仪器的数据通讯菜单，移动手形光标按“确认”键选定即可。再用电脑鼠标按通信软件上的通信键等待显示完成任务。

 

四、高级设置

     按“设置”键仪器显示如图8所示开机画面，每项设置功能均用“↓”或“↑”键移动手形光标指定，再按“确认”键选定，具体每项功能如下：

名称档位-按“确认”键选定菜单可设定当前测量开关的名称和档位。逐位修改，“确认”键移动光标，“↓”“↑”键调整数值，“退出”键修改完毕。（字母变化顺序为： ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ，-./0123456789:;<=>?@）设定好名称后按退出键进行档位设定。“xx→ xx”按“↑”键上调，例如“07→08”,按“↑”则变为“08→09”,按“↓”则变为“08→07”，按“确认”键修改完毕。

查找方式-设置波形的查找方式。按“确认”键进入菜单，按上键选择手动方式或自动方式，按“确认”键表示选中。开机默认为自动方式。手动方式和自动方式的区别是按“测量”键后仪器始终循环采集，直到按任一键才停止测量，波形要人工查找放大。上面所讲述槽作指南中的测试是自动方式的测试过程，下面简单介绍一下手动方式的测试过程。设置为手动方式后，按“测试”键仪器显示“正在充电”，同时可见到屏幕显示正在刷新的三条波形线，待显示波形呈直线状态且数值相对稳定时（注：这是一个充电过程）。启动有载开关，当听到有载开关动作对触头进行切换的声音时,阻值随之发生变化，采集的波形也发生小跳变。这时请按任一键结束测量,否则屏幕显示的测量结果就会因被刷新而找不到。结束测试后显示的画面就是所测开关一次调压的全部动作过程。此时可通过按“↑”“↓”键把小跳变的波形移动到显示屏上部，按“确认”键把波形长度放大到比例适中即可。按“退出”键改变幅度比例适中即可，这样可人工寻找出开关切换波形。找到波形后，按“处理”键移动光标到“参数查阅”处按“确认”键则仪器将显示经平滑处理后的波形。用四组光标移动键调整光标位置到波形串联.并联.串联的明显转折处。按“相序选择”键选择调整A.B.C三项，光标调节好后显示屏上将直接显示出波形时间和电阻值。各段参数的意义如图5所示，处理好三项的参数后，就可按“打印”键进行打印。这时打印的图纸包括波形和处理的参数值。