中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆超低频耐压发生器（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。

4.1 高压测试端：黄、绿、红、黑4色接线座，分别对应A、B、C、O三相，和高压测试线（较长，黄、绿、红、黑）棒弹侧对应连接，测试线另一端有黄、绿、红、黑4色测试钳，对应接被测变压器高压侧的A、B、C、O套管（如无中性点O套管，将黑色测试钳悬空即可）。

4.2 低压测试端：黄、绿、红3色接线座，分别对应a、b、c三相，和低压测试线（较短，黄、绿、红）棒弹侧对应连接，测试线另一端有黄、绿、红3色测试钳，对应接被测变压器低压侧的a、b、c套管。

4.3 显示屏：    320×240点阵液晶，带LED背光，显示操作菜单和测试结果。

4.4 按键：      操作仪器用。 “↑↓”为“上下”键，选择移动或修改数据；“←→”

为“左右”键，选择移动或修改数据；“确认”键，确认当前操作；“取

消”键，放弃当前操作。

4.5 优盘接口：  外接优盘用，用来存储测试数据，请使用FAT或FAT32格式的U盘。在

存储过程中，严禁拨出优盘。

4.6 RS232：     仪器升级用。

4.7 打印机：    打印测试结果。

4.8 接地端子：  仪器必须可靠接地。现场接地点可能有油漆或锈蚀，必须清除干净。

4.9 电源开关： 整机电源开关和电源插座，保险管座与电源插座一体，保险管规格为250V/3A，尺寸φ5mm×20mm，应使用相同规格的保险管。5.3.2 存储查询

中试控股详细讲解在“主菜单”屏下选中“存储查询”选项，按“确认”键进入“存储查询”屏（见图八），如果没有存储数据，会提示“无存储记录!!”。

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图八

屏幕上部和中部显示存储的数据信息，屏幕底部显示存储的查询索引：

存储001/020：001表示当前查询的存储数据的位置，即第几条存储记录，其中001表示最新的存储记录。020表示共存储了多少条测试记录。

在有存储数据的情况下，在“存储查询”屏下按“左右”键进行不同存储信息的查询，按“确认”键弹出功能菜单，可进行 “转存优盘”操作。

5.3.3 时钟设置

在“主菜单”屏下选中“时钟设置”选项，按“确认”键进入“时钟设置”屏（见图九）。

 

图九

在“时钟设置”屏下按“左右”键对要修改项进行选择，按“上下”键修改所选项，按“确认”键保存当前设置并返回“主菜单”屏，按“取消”键放弃当前设置并返回“主菜单”屏。（注：本时钟设置功能可根据闰年自动计算二月份的天数，并能根据所设置日期自动计算出星期几。）

5.3.4 中试控股详细讲解厂家设置

此项为厂家设置项，需要密码，用户不能设置。

6 中试控股详细讲解注意事项

6.1 对于具有多个分接位的变压器，输入额定高、低压电压值、分接间距、额定档位，是为了使测试结果可以自动计算出误差值，以及分接开关所处的分接位。如果上述参数输入正确，则测试各个分接位时都可以自动计算出该分接位的变比误差值以及该分接位的具体位置，不必再做数据改动。

6.2 有载分接开关19档的变压器，若9、10、11分接是同一个值，仪器输入额定分接位时应输入9，此时12分接位以后，仪器显示分接位置比实际位置小2。

6.3 本仪器分接位置的设置按高压侧调压设计，是假设1分接为最高电压挡位，如果电压反向设计或分接开关在低压侧的变压器，显示分接位置和实际分接位置倒置。

6.4 三相变压器铭牌上的变比是指不同电压绕组的线电压之比，因此，不同接线方式的变压器，其变比与匝数比有如下关系：一次、二次侧接线相同的三相变压器的电压比等于匝数比；一次侧、二次侧接线不同时，Y－d接线的匝比值等于变比值除以，D－y接线的匝比值等于变比值乘。?

5.3.1.1 三相测试

中试控股详细讲解在“主菜单”屏下选中“三相测试”项后，按“确认”键进入“三相测试选择”屏（见图三）。

正常测试：已知高、低压联结方式的情况下，正确输入高、低压联结方式后进行测试。

盲测功能：在不知道高、低压联结方式及组别时可以准确测出变比和组别。

“正常测试”和“盲测功能”的设置、操作类似，在此以“盲测功能”为例进行说明介绍。选择“盲测功能”项后，按“确认”键进入“盲测功能参数设置”屏（见图四）。

 

图三

 

图四

“额定高压”、“额定低压”、“分接”、“联结组别”、“试品编号”、“测试”为菜单选项，其右边所属各项为功能参数。“说明”部分是对所选功能的解释说明。当菜单选项被选中时，按“上下”键选择不同菜单功能，按“左右”键选择菜单选项所属功能参数，当菜单选项所属功能参数被选中时，按“上下”键修改参数，按“确认”键或“取消”键返回菜单选项。

额定高压、额定低压：设置所测试品的额定高、低电压值。高、低电压值可以按实际电压值输入，也可以根据实际情况按实际比例关系输入。只有额定高、低电压值、分接间距、额定分接位输入正确后，测试结果才可以正确计算出当前分接档位值和误差值。

分接：设置所测试品的分接间距和额定分接位，对于没有分接位的试品，额定分接位输入00或01即可。

联结组别：设置所测试品的联结方式和联结组别。对于联结方式，高压侧可以实现“Y→D→未知”之间的循环转换，Y表示星形联结，D表示三角形联结， “未知”表示不清楚高压侧联结方式，由仪器自动判断；低压侧可以实现“y→d→未知”之间的循环转换，y表示星形联结，d表示三角形联结，“未知”表示不清楚低压侧联结方式，由仪器自动判断。当用户选择已知的联结方式后，仪器测量与显示按用户输入为准，当用户选择“未知”后，由仪器自动判断联结方式，如果高、低压侧的联结方式都选择“未知”时，测量结果不显示联结方式。对于联结组别，用户可按实际情况进行选择，如果联结组别未知，可选“自动”，由仪器自动判断联结组别，在“盲测功能”菜单里，联结组别固定为“自动”，不可改动。

试品编号：设置本次试验的试品编号。

中试控股详细讲解测试：选择不同的测量方式。

三相变比：根据设定的高、低压联结方式和联结组别，三相同时测量变比。

组别测试：只测量联结组别。

三相AB、三相BC、三相CA：根据设定的高、低压联结方式和联结组别，只针对所

中试控股详细讲解选相进行变比测量，此功能方便只针对某一相进行测量、检测，节约时间。

参数设置完成后，选中“测试”项后按“确认”键开始测量。在测试过程中，仪器如果检测到短路、高低压反接故障时，弹出故障提示框报警，并停止测量。

“三相变比测试结果”屏见图五。

图五

    屏幕中间显示测量结果，底部显示可操作菜单：

继续测试：按设置好的参数继续测量。

结果存储：将测试结果存储到本机或存储到优盘。

“左右”键选择菜单项，“确认”键执行当前选项。?

1 测试接线

根据被试试品的情况正确连接测试线。

5.1.1 单相变压器或单相PT测试接线

高压测试端红色测试线的黄、绿测试钳接被测试品的高压端；低压测试端黑色测试线的黄、绿测试钳接被测试品的低压端。