中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆超低频交流耐压高压试验系统

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

被试品电容量不得超过仪器额定电容量最大值，数值大小见表 3；

型号         额定电压         带载能力         电源

保险管     产品结构、重量

30/1.1      30kV

（峰值）         0.1Hz,≤1.1μF        10A  控制器：4㎏

升压器：20㎏

                   0.05Hz,≤2.2μF              

                   0.02Hz,≤5.5μF              

40/1.1      40kV

（峰值）         0.1Hz,≤1.1μF        10A  控制器：4㎏

升压器：20㎏

                   0.05Hz,≤2.2μF              

                   0.02Hz,≤5.5μF              

50/1.1      50kV

（峰值）         0.1Hz,≤1.1μF        15A  控制器：4㎏

升压器：40㎏

                   0.05Hz,≤2.2μF              

                   0.02Hz,≤5.5μF              

60/1.1      60kV

（峰值     0.1Hz,≤1.1μF        15A  控制器：4㎏

升压器：50㎏

                   0.05Hz,≤2.2μF              

                   0.02Hz,≤5.5μF              

80/1.1      80kV

（峰值）         0.1Hz,≤1.1μF        15A  控制器：4㎏

升压器：50㎏

                   0.05Hz,≤2.2μF              

                   0.02Hz,≤5.5μF              

90/1.1      90kV

（峰值）         0.1Hz,≤1.1μF        15A  控制器：4㎏

升压器：55㎏

                   0.05Hz,≤2.2μF              

                    0.02Hz,≤5.5μF

修改方法如下：
★频率有三种选择：0.1、0.05、0.02，单位为 Hz。
★定时修改范围：0-99 分。它规定了试验时间的长短，单位为分钟。
★设定电压：范围为 0 至额定值，单位为 kV。它设置了我们所要升至的试验电压。仪器
升至这个设定限压值时，就不再升压,并保持在这个峰值下进行等幅的正弦波输出。
★设定限压：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。
★设定限流：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。
（注意：以上电压、电流及仪器显示的测量数据均为峰值。）
（3) 自动升压
按图 4 中的“开始”键后，仪器在电脑的控制下，按如下流程进行升压试验：
自检→升压→等幅输出→停机
具体过程如下：
1 自检过程
控制器自动进入负载检测，若未检测到负载，则如图 6 状态栏中提示信息：“未接负载”,
表示未接升压体或未接容性试品。
图 6 控制器提示未接负载
2升压过程
自检成功后，仪器自动进入升压状态，则如图 7 所示，状态栏中提示信息：“正在升压”。
与此同时，计时开始进行。
图 7 控制器提示正在升压
3 等幅输出
控制器在若干个周期的时间内将电压升至设定值，仪器将进行等幅输出，则如图 8 所示，
状态栏中提示信息：“等幅输出”
图 8 控制器提示等幅输出
4 停机
当计时达到设定时间，仪器自动停机，则如图 9 所示，状态栏中提示信息：“停止试验”。
图9 控制器提示停止试验
仪器停止高压输出，并对试品进行自动放电，则如图 10 所示，状态栏中提示信息：“正在放电”。
图 10 控制器提示正在放电
停机后如图 11 所示，状态栏中提示信息：“试验通过”并执行数据历史保存。
注：在试验过程中一般电压未出现异常情况、试品没有放电现象或出现过流保护，就可认为试验通过。
图 11 控制器提示试验通过
本仪器提供两种停机方式：
★ 定时停机：当计时达到设定时间，仪器自动停机
★手动停机：点击“停机”键可停机。
这两种停机方式为正常停机。
★另外还有两种非正常停机:过压保护停机、过流保护停机。
★ 过压保护停机
当在试验的过程中，输出高压超过设定限值，仪器起动停机指令后，自动切断输出，再执行数据历史保存，停机后如图 12 所示，状态栏中提示信息：“过压保护”并执行数据历史保存。
图 12 控制器提示过压保护
★ 过流保护停机
当在试验的过程中，输出电流超过设定限值，仪器起动停机指令后，自动切断输出，再执行数据历史保存，停机后如图 13 所示，状态栏中提示信息：“过流保护”并执行数据历史保存
图 13 控制器提示过流保护
（4）打印
点击图 3 的“打印”键，可将显示器上的本次数据打印成试验报告。
在查看历史数据状态下，点击“打印”键，可打印屏幕上当前显示的历史数据。（5）查看历史数据
图 14 历史数据界面
凡是通过了定时停机、点击“停机”键进行的停机、过压保护停机、以及过流保护停机的数据仪器自动将其保存为历史数据。最多能保存 64 次测量的数据，64 次以前的将自动删除。点击图 3 中的“查看”键，可出现图 13 界面,查看最近 64 次试验的历史数据。
图 15 日期和时间设置界面
点击图 3 中的“时钟”按键,可出现图 15 的设置界面，用于设置系统的日期和时间。

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。

(6)低电压短路阻抗试验：短路阻抗法是判断变压器绕组变形的传统方法，该试验方法相对简单，对试验设备要求低，有出厂和历次试验数据相比较，现场实施非常简便，但其灵敏度低于频率响应法，适用于变形比较严重的绕组。当绕组的三相短路阻抗值差超过3%时，应引起注意。

(7)空载损耗和空载电流试验：变压器经受出口短路电流冲击，当出现线圈匝间短路或涉及铁芯绝缘时，会引起变压器的励磁电流增加和空载损耗增大，与历次试验数据比较，空载损耗增加10%时就应引起注意。

(8）继电保护及自动装置的动作情况检查：变压器经受出口短路电流冲击而跳闸，一般是通过差动保护、过电流保护和气体保护发出动作指令，要注意记录故障电流的大小、故障切除时间，检查保护装置的动作行为是否符合整定值要求。

(9）变压器经出口短路后，可进行试验项目通常有绝缘电阻测量、变压比试验、油或纸绝缘材料的分析化验等，所有试验项目应严格执行DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》的相关标准，发现试验结果异常要引起注意。中试控股详细讲解什么是变压器绕组变形？

变压器绕组变形是指绕组受机械力和电动力的作用，绕组的尺寸和形状发生了不可逆转的变化。它包括轴向和径向尺寸的变化、器身位移、绕组扭曲、鼓包和匝间短路等。原因是变压器在运行中难以避免的要承受各种短路冲击，其中出口短路对变压器的危害尤其严重。

尽管断路器能够快速地将短路故障从电路切除，但往往因某种原因自动装置不动作，使得变压器线圈在短路电流热和电动力的作用下，在很短时间内造成线圈变形，严重的甚至会导致相间短路，绕组烧毁；同时，变压器在运输安装过程中也可能受到碰撞冲击而产生扭曲、断股、移化、松脱等现象。

中试控股详细讲解进行变压器绕组变形试验的目的是什么？

答：绕组变形是电力系统安全运行的一大隐患。近些年来，随着电力系统容量的增长，短路容量也在增大，出口短路后造成绕组损坏事故的数量也有上升趋势。

变压器发生绕组变形后， 一是绝缘距离发生变化或绝缘纸受到损伤，当遇到过电压时绕组会发生饼间或匝间击穿，或者长期工作电压的作用下，绝缘损伤逐渐扩大，最终导致变压器损坏：二是绕组变形后，机械性能下降，再次道受短路事故时，会因承受不了巨大的冲击力的作用而发生立即损坏事故，更多的是仍能运行一段时间。

变压器绕组变形是变压器发生损坏事故的重要原因之一，而常规电气试验如电阻测量，变比测量及电容量测量等很难发现绕组的变形，这将严重威胁电网的安全运行。为此，对承受过机械力及电动力作用的变压器进行绕组变形的试验和诊断就十分必要。变压器绕组变形测试技术是根据测得的变压器各绕组频率响应特性的一致性，结合设备结果、运行情况及其他试验项目进行全面的、历史的、综合的分析比较，以判断变压器绕组变形程度。

中试控股详细讲解本作业书包含变压器绕组变形测试的试验方法、接线示意图、试验步骤、判断方法、注意事项及正式报告的要求等内容，为变压器设备运行检修提供依据，提高变压器设备运行的可靠性。变压器绕组变形测试仪现场试验图

一测量仪器及要求

1.设备清单

变压器绕组变形测试仪1台、试验专用线3根

2.测量仪器宜满足下列技术要求

a)试验频率范围一般应在10kHz~1MHz；

b)采样点应大于600点；

c)采样频率应达到20 MHz；

d)数据文件应以文本文件格式存储以利交流； 

e)应能明确判断变压器绕组是否变形，并能判定变形的程度。

二测试方法

对变压器每一绕组的端每施加一系列特定频率的信号，测量其两端的响应信号，即可得出频率响应特性F(f=10kHz~1MHz)=20lg(V2/V1)。对于有中性点引出的绕组依次侧量OA 、OB、 OC的频率响应特性，对于角接的绕组依次测量AB、AC、BC的频率响应特性。

三测试接线图

变压器绕组变形测试系统主接线图

图1 变压器绕组变形测试系统主接线图

四试验步骤

a)中试控股详细讲解通过3根专用测试线将被试验变压器的被试绕组引出端与测试仪的3个端口（CEN、INPUT1、INPUT2）有效连接。

b)打开笔记本电脑输入被试变压器铭牌；打开测试仪电源开关，用专用串口线将测试仪与笔记本电脑连接，开始试验。

c)采集完毕，关闭笔记本电脑及测试仪的电源

五判断方法

1.变压器绕组变形判据

变压器绕组的频率响应特性中、低频部分(10~500kHz)的频响曲线具有较丰富的谐振点，这些谐振点的变化灵敏地反应了变压器绕组断股、鼓包、扭曲、饼间错位等变形情况，而高额部分（500kHz）能反应出变压器绕组的位移。对变压器110KV及以上绕组频响曲线的高频部分，由于影响因素较多，有时根难保证该部分曲线较好地重台。在进行判断时，应重点注意中低频部分，高频部分作为必要时的参考。