中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆超低频高压发生器（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

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。

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

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。

“左右”键选择菜单项，“确认”键执行当前选项，取消键返回上一屏。

?  存储打印：将当前查询的存储数据进行打印。

?  转存优盘：将当前查询的存储数据转存到外接优盘。

5.3.5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（见图二十一）。

21

图二十一

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。）

5.3.6厂家设置

此项为厂家设置项，需要密码，用户不能设置。

6 注意事项

6. 1在无载调压绕组，不允许在测试过程中或未放完电时切换无载分接开关。

6. 2在测试过程中或放电过程中不允许拆除测试线和切断AC220V电源。

6. 3在高压端子测试过程中，变压器中压和低压端必须开路。1 范围

中试控股电力本作业指导书适用于 110kV 及以上电力变压器局部放电试验 , 作业目的是根据有关 国家、行业有关标准对电力变压器进行局部放电检测 , 检查电力变压器制造、安装、检修 质量 , 提高电力变压器运行的可靠性。本作业指导书规定了变压器交接验收、预防性试 验、检修过程中的常规电气试验的引用标准、仪器设备要求、试验人员资质要求和职责、 作业程序、试验结果判断方法和试验注意事项等。制定本作业指导书的目的是规范试验操 作、保证试验结果的准确性 , 为设备运行、监督、检修提供依据。

?

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本作业指导书的引用而成为本作业指导书的条款。凡是注日期 的引用文件 , 其随后所有的修改单或修订版均不适用于本作业指导书 , 然而 , 鼓励根据本 作业指导书达成协议的各方研究是否可使用这些文件的版本。凡是不注日期的引用文 件 , 其新版本适用于本作业指导书。

GB1094.3 电力变压器  第三部分  绝缘水平和绝缘试验

GB7354  局部放电试验

3 安全措施

a) 对试验设备及被试变压器加装安全围栏 , 在试验期间有专人监护 ;

b) 作业负责人确认后方可加压 , 负责升压的人要随时注意周围的情况 , 一旦发现异 常应立刻断开电源、停止试验 , 查明原因并排除后方可继续试验。

4 工作程序

4.1 人员要求

本项作业需要 4~6 人 , 负责人应为工程师及以上 , 具有一定的变压器专业理论知识 , 对变压器局部放电试验具有一定经验 , 参加人应为技术员及以上 , 具有现场高压试验的经验。

4.2 试验设备和要求

本项作业需要频率大于 100 Hz 的电源 1 套 , 局部放电测试仪 1 台。试验设备在运输时 应拥绑牢固 , 防止碰撞。

4.2.1 试验电源

试验电源要求背景噪声水平应低于标准对被试品规定的视在放电量的 50%。

4.2.2 局部放电测试仪

局部放电测试仪的要求 : 方波发生器内阻应不大于 100, 上升时间应小于ω m, 测 量仪器特性应符合国家标准规定。

4.3 作业程序

4.3.1 试验方法

    按 GB1094.3 《电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验》第 11.4 款和附录 A 及 GB

7354 的规定。

    被试绕组的中性点端子应接地。对于其他的独立绕组如为星形连接应将其中性点端子

接地 , 如为三角形连接应将其一个端子接地。

    一台三相变压器 , 可按照单相连接的方式逐相地将电压加在线端进行试验。

4.3.2 试验接线

    试验原理接线图如图 1 所示 , 试验接线完成后检查接线的正确性。

1

 

图 1 中试控股电力变压器局部放电试验原理接线图

4.3.3 试验步骤

作业负责人检查试验接线正确 , 确认试验现场布置好安全围栏并无人后即可开始试 验 , 试验按照图 2 加压程序图进行 , 在不大于 1/3 矶的电压下接通电源并增加至矶 , 持续 5min, 再增加至叭 , 保持 5s, 然后 , 立即将 U2 降低到矶 , 保持 3Omin, 当电压再降报 到 1/3Ul 以下时方可切断电源。

试验过程中保持对局部放电仪的观察 , 若出现异常 , 应停止试验 , 按 4.4 要求进行检查。试验完成后 , 由试验负责人对试验结果正确性的初步确认。

 

2

图中 : 或;

  图 2 加压程序图

4.4 注意事项

a)应在所有的分级绝缘绕组的线端上进行测量。对自藕连接的一对绕组的较高电压

     和较低电压的线路端子 , 也应同时用来测量。

b)每个测量端子都应该在线端与地之间施加重复脉冲来校准 , 这种校准是用来在试

     验期间对读数的定量。

c)在变压器一个指定线端上测得的视在电荷量是根据经上述校准后的高的稳态重

     复脉冲波计算出来的。偶然出现的尖波可以忽略不计。

d)在施加电压的前后 , 应记录所有测量端子的背景噪声水平。背景噪声水平应低于

     规定的视在电荷量限值 q 的一半。

e)在电压升至 Uz 及由 U2 再降低的过程中 , 应记录可能出现的起始放电电压和熄灭电压值。

f)在电压 UI 的第一阶段中应读取并记下一个读数。在施加 U1 的短时间内不要求观

     测。

g)在电压 U2 的第二阶段的整个期间内 ; 应连续地观察并按一定的时间间隔记录局

     部放电水平。

h) 如果在上述局部放电的观测过程中 , 试验电压不产生突然下降 , 并在施加电压 30 min 的后 29min 内 , 所有测量端子上的视在放电量的连续水平 , 低于规定的限 值 , 并不表现出明显地、不断地向接近这个极限方向增长的趋势时 , 则试验为合 格。

i) 如果在一段试验内 , 视在电荷量的读数超过规定的限值 , 但之后又低于这个限值 , 则试验不必中断可连续进行 , 直到在此后的 30min 的期间内取得可以接受的读数 为止。偶然出现的较高的脉冲可忽略不计。只要不产生击穿并且不出现长时间的 特别高的局部放电 , 则试验是非破坏性的。

j) 当测量结果表明局部放电量超过标准规定或被试品有异常放电时 , 应停止试验 , 检查测量接线是否存在问题 , 复测试验电源背景噪声水平是否低于标准对被试品 规定的视在放电量的 50%, 确定异常放电的原因后 , 重新进行试验。