中试控股技术研究院鲁工为您讲解：低频高压耐压发生器（实力中试）

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

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。

1.1 高压试验应填用变电站第一种工作票。在一个电气连接部分同时有检修和试验时，可用一张工作票，但在试验前应得到检修负责人的许可。在同一个电气连接部分，高压试验'>高压试验工作票发出时，应先将已发出的检修工作票收回，禁止再发出第二张工作票。如果试验过程中，需要检修配合，应将检修人员填写在高压试验'>高压试验工作票中。

1.2 试验现场应装设遮栏或围栏，遮栏或围栏与试验设备高压部分应有足够的安全距离，向外悬挂“止步，高压危险”标示牌，并派人看守。

1.3 使用携带型仪器在高压回路上进行工作，至少由两人进行。需要高压设备停电或做安全措施者，应填用变电站第一种工作票。

1.4 变电站发现有系统接地故障时，禁止进行接地网接地电阻的测量。雷电时，严禁测量线路绝缘。

2 中试控股电力讲解高压绝缘试验加压方式与有关要求

2.1 空载试验 以额定频率、额定电压向低压绕组激磁时会有激磁涌流故一般以不超过三分之一额定电压合闸，随后逐步升压。这样，也可提前发现一些缺陷，如匝间短路。降压时也逐步降低，在低于三分之一额定电压时切断电源。这样，铁心中剩磁最低，也无过电压。全电压切断电源时，变压器电感中能量变为电容中过电压。在做空载试验前，要消除测量电阻与操作波试验后产生的剩磁。但变压器在实际运行时一般做不到零起升压，故变压器应承受住三相不同期合闸产生的过电压。尤其在有效接地系统中，不接地变压器中点上的过电压。变压器也应承受住全电压合闸时产生的激磁涌流的作用。

2.2 负载试验与温升试验 在负载试验与用短路法作温升试验时，施加的电压仅为阻抗电压，故合闸时电压可为阻抗电压。但电流值要足够大。测负载损耗与阻抗电压时电流值要大于50%变压器额定电流或最大分接电流。作温升试验时要大于90%变压器最大分接电流。发电机容量不足时可用电容器组补偿。

2.3 工频耐压 作全绝缘变压器工频耐压或绝缘变压器中点工频耐压的加压方式与空载试验加压方式相同，逐步升压与逐步降低。在工频耐压值的三分之一以下可合闸与分闸。因被试变压器相当于一个电容，故要防止励磁现象，尤其同期发电机时更要注意。另外，当工频耐压值超过95kV时，必须在高压侧测电压，不能以低压侧电压按电压比折算高压电压。可用电容分压器或用球隙校高压电压。

2.4 感应耐压 包括短时与长时感应耐压并测局部放电的感应耐压也要逐步升压与逐步降压。试验中要选用高频发电机，尤其选择试三相五柱铁心的变压器时发电机频率。要防止发电机的自励磁现象，及变压器上产生谐振过电压，必要时可在发电机出口端联上并联电抗器，或选用200Hz及以上发电机。

2.5 短路试验 一般以预先短路法作短路试验。对靠近铁心柱的绕组先加以短路，在远离铁心柱的绕组上突然施加全电压。用选相开关在电压正弦波形正好过零时合全电压。

2.6 冲击试验 包括全波雷电冲击，截波雷电冲击与操作波冲击试验，先调好规定的电压波形与幅值后对变压器施加全冲击试验电压。冲击电压发生器的主电容要足够大，否则无法调出规定的波形。在作中点冲击试验时，可将多级的冲击电压发生器改变接法，将几级并联，这样可增大主电容，易于满足规定的波形。在作操作波冲击时要注意剩磁对操作波冲击的波形的影响。并要设法使操作波相间试验电压等于对地试验电压的1.5倍。做完操作波冲击试验后还要注意消除铁心中剩磁。从以上各种试验的加压方式可知，多数加工频电压的试验项目都是零起升压，逐步降压。但变压器要能承受住全电压冲击合闸的要求，这对特高压变压器而言，在绝缘设计时必须计及这一运行上的要求。

还应注意的一些问题是：在作高压耐压试验时，如工频耐压、冲击试验，必须注意在试验前的规定要求。产品要有停放时间的考核、所有放气塞放气的步骤、必要的附件要装上。低电压考核的项目都要合格。如绝缘电阻、吸收比或极化指数、介质损失角等。分接开关位于规定的位置。

3 中试控股电力讲解高压试验应采取的安全技术措施

高压试验通常在高压下进行，因此安全问题非凡重要。因为在高电压下工作，由于疏忽，人体与带高电压设备部分的距离小于安全距离时，极有可能发生人身伤亡事故。由于错接试验电路或错加更高的试验电压，很可能使被试设备或试验设备发生损坏。为了有效防止意外事故的发生，应在思想高度重视的基础上，必须做好以下各项安全技术措施。

3.1 在高压试验前，充分作好预备工作。拟定好实验方案，必须严格执行《电业安全工作规程》中的相关内容，在高压实验设备和高压引线四周，均应装设安全网(遮栏)，并在网上向外悬挂“止步，高压危险”标示牌。装设安全网的地方应派专人看管，以防外人不慎入内；对远处出现高压(如电缆试验)的地方也应装设安全网，也应派专人看管。

3.2 高压试验工作必须有两人以上共同配合，才能开展工作，并应明确其中有经验的一人为试验负责人，负安全责任。

3.3 试验前，试验负责人应对每个参加试验的人员明确分工，具体说明有关安全的注重事项。

3.4 工作任务不明确，试验设备地点或四周环境不熟悉试验项目和标准不清楚，以及人员分工不明确的，都不得开展工作。

3.5 试验设备的容量，仪表的量程必须在试验前考虑合适，仪表的转换开关、插头和调压器及滑杆的转动方向，必须判明且正确无误。

3.6 因试验需要而断开设备与外部的连线时，拆前应做好标记，以免恢复时接线错误。

3.7 试验设备和被试验设备的金属外壳均应接地，高压试验引线应尽量缩短，截面应足够大；高压回路对安全网，设备外壳墙壁等地电位物体应有足够的安全距离，以防发生放电。

3.8 试验装置的电源开关应使用明显断开的双极开关，以便区分合闸或分闸两种工作状态，交直流耐压、直流泄漏电流试验的电源应装设可靠的过流保护装置，最低限度也应装设熔断件或瞬时电流脱扣开关以及红绿指示灯。