中试控股技术研究院鲁工为您讲解：多倍频耐压试验仪（源头大厂）

ZSDBF-15KVA 多倍频感应耐压试验装置

触摸方式调节电压可实现本装置的多倍频试验电压输出
步长可以实时调节，任意选择1V、2V、5V、10V

参考标准：DL/T 848.4-2004

多倍频感应耐压试验装置：多倍频感应耐压试验装置实现各种被试品的预防性交流耐压试验和交接性交流耐压试验，中试控股满足35kV及以下电压等级互感器的感应耐压试验我中试控股的感应耐压试验装置采用微机控制

中试控股结合先进的变频及高速采样技术设计制造，比传统的三倍频发生器效率高，输出电压稳定，测量精度高，重复性好，并且可以实现自动升压、升压至设定值后自动计时、计时完成后自动降压的功能，操作极其简单。

仪器采用背光式大屏幕液晶显示，全中文操作界面，带实时时钟和微型打印机。仪器采用一体化结构，重量轻，便于携带。

ZSDF多倍频电源试验装置输出即为正弦波，波形失真度小,波形畸变率 ＜3％。不同于其他类型的变频电源装置，脉宽调制型变频电源输出为方波，输出经过波形整形而成的正弦波。多倍频电源试验装置体积小，波形好，装配方便，操作简便。

多倍频电源试验装置的核心组件——变频电源柜采用高性能微处理器控制，全中文菜单显示，具有自动化程度高，保护迅速可靠，人机界面友好等优点。多倍频电源试验装置虽安装操作简便，但误操作仍会引起意外事故。因此在使用前请务必仔细阅读本使用说明，以免对被试品及试验装置造成不必要的损坏。
电压互感器（PT）是电力系统中的关键设备，绝缘缺陷，如匝、层间短路，支架放电和铁芯穿芯螺丝悬浮放电等现象会严重影响设备的正常运行,甚至会发生十分危险的爆炸现象。

对PT进行感应耐压试验可以帮助工作人员及时发现问题，避免造成更严重的后果。中试高测生产的ZSDF-10型多倍频感应耐压试验装置采用微机控制，运用数字波形合成技术及现代电力电子技术设计制造，比传统的三倍频发生器工作效率高，输出电压稳定，测量精度高，重复性好。

对变压器进行感应耐压试验，一般有两个目的：一是检查全绝缘变压器的纵绝缘（绕组层间、匝间及段间）；二是检查分级绝缘变压器主绝缘和纵绝缘（主绝缘指的是绕组对地、相间及不同电压等级绕组间的绝缘）。

在进行该项试验时，一般选用三倍频（或多倍频）感应耐压试验装置来进行试验。

但是电力系统运行调试单位一般不配备正弦波的变频电源，而是利用现场设备组合而成。那么如何组合这些设备，获取试验中的倍频电源，一直困扰试验人员的一大问题。下面，中试控股技术部结合多年的实战经验，为大家总结两种获取倍频电源的方法，仅供大家参考。

利用两台电动机组取得倍频电源

异步倍频发生器示意图

Q——启动器；M1——鼠笼电动机；M2——绕线式电动机；

TR——调压器 ；T——升压变压器（其中C相反接，使三相电压矢量相加）；

FY——利用变压器高压套管电容构成的分压测量系统

    用一台三相异步鼠笼电动机，驱动一台三相转子为绕线式的异步电动机，如上图

所示。先启动鼠笼式电动机M1至额定转速，然后用与鼠笼式电动机相序相反的三相电

源，经调压器TR对绕线式异步电动机M1定子励磁，便在定于中产生与其转子旋转方向

相反的旋转磁场。由于驱动绕线式电动机转子的速度与旋转磁场的速度接近，但旋转方向

相反，于是便在绕线式转子绕组中感应出两倍于系统频率的电压，其数值大小可由调压器

调整定子励磁电压而定。该电机输出的倍频电压，经升压后便可作100Hz的两倍工频电

源，进行变压器的感应耐压试验。但在起动过程中，必须先启动鼠笼式电动机，再合上调

压器，由零逐渐升压，反之，则可能使联接靠背轮扭断。

ZSDBF-15KVA 多倍频感应耐压试验装置技术指标

工作条件                  环境温度：-10℃～50℃     相对湿度：30%～90%

供电电源                  三相AC380V±10%或AC220±10%    50 Hz±5 Hz

                          如用AC220供电，功率减半

输出频率                  30Hz～200Hz   调节细度0.1 Hz

输出电压                  0～400V正弦波

输出功率                  15KW

最大输出电压              400V

最大输出电流              35A

电压最小分辨率            0.01V

电流最小分辨率            0.001A

电压电流精度              ±1%

外形尺寸（mm）            570（长）×400（宽）×350（高）

中试控股仪器重量                  约44kg

现在感应耐压试验装置(别称多倍频感应耐压测试仪)也被使用到很多不同的行业之中，并且也发挥着非常重要的作用，因此很多人在购买时也会说感应耐压试验装置被广泛使用的原因是什么？

它的方式非常简单，将传统的耐压试验装置安装好了之后还需要自动输入数据，并且也需要对其进行调试才能够达到一个非常好的使用结果，但是采购的感应耐压实验装置之后就能够节约很多的时间。

因为它是感应装置能够通过自己系统的功能，对所有的数据进行检测，并且在检测中也能够达到一个非常高的标准，让大家去解决设备的耐压问题时也能够找到一个比较好的方法。因为知道了设备的具体问题之后再去参考分析方法的可行性就会比较简单，所以现在很多的行业在选择一种耐压实验装置时都会选择感应耐压试验装置。

多倍频感应耐压试验装置实现各种被试品的预防性交流耐压试验和交接性交流耐压试验，中试控股满足35kV及以下电压等级互感器的感应耐压试验；

中试控股考验交联橡塑电力电缆、电力变压器、GIS、互感器、绝缘子、发电机、开关等被试品绝缘承受各种过电压能力及容性负载的交流耐压试验。

 中试控股电力讲解空载电流通常以额定电流的百分数I0%来表示,单相变压器I0(%)=(I0/IN)×100%.三相变压器空载电流百分数I0%计算公式如下

 

    I0(%)=(I0/IN)×100%

 

    I0=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3

 

    式中 I0(%)--空载电流百分数;

 

    I0--三相空载电流平均值;

 

    I0a、I0b、I0c--a、b、c三相上测得的空载电流;

 

    IN--加压测量侧的额定电流.

 

    导致变压器空载损耗和空载电流增大的原因有以下几点:

 

    (1) 变压器铁芯多点(两点及以上)接地

 

    (2) 硅钢片之间绝缘不良,或部分硅钢片之间短路

 

    (3) 穿心螺栓或压板的绝缘损坏,上夹件和铁芯、穿心螺栓间绝缘不良,造成铁芯的局部短路

 

    (4) 变压器绕组有匝间、层间短路,并联支路短路

 

    (5) 硅钢片松动、劣化,铁芯接触不良

 

    二、空载试验的试验方法

 

    1. 单相变压器空载试验

 

    试验接线如图所示.当试验电压和电流不超过仪表的额定值时,可直接将测量仪表接入测量回路见图.当电压、电流超过仪表额定值时,可通过电压互感器及电流互感器接入测量回路见图.

 

    单相变压器空载试验接线图

 

    (a)仪表直接入;(b)仪表经互感器接入

 

    2. 三相变压器空载试验

 

    三相变压器的空载试验多采用两功率表法和三功率表法,试验接线如图所示.

 

    三相变压器空载试验接线图

 

    (a)两功率表法;(b)两功率表法,仪表经互感器接入;(c)三功率表法,仪表经互感器接入

 

    对应图所示,空载损耗P0与空载电流百分数I0(%)计算公式为

 

    P0=P1﹢P2

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×100%

 

    对应图所示,P0、I0、I0(%)计算式为

 

    P0=(P1﹢P2) kTVkTA

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×kTA×100%

 

    对应图所示,P0、I0、I0(%)计算式为

 

    P0=(P1﹢P2﹢P3)kTVkTA

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×kTA×100%

 

    以上各式中 P1、 P2、 P3--功率表的测量值(表计格数换算后实际值)

 

    I0a、I0b、I0c--电流表的实测值

 

    kTV--测量用电压互感器的变比

 

    kTA--测量用电流互感器的变比

 

    IN--变压器测量侧的额定电流

 

    3. 三相变压器的单相空载试验

 

    当现场没有三相电源或变压器三相空载试验数据异常时,可进行单相空载试验.通过三相变压器的单相空载试验,对各相空载损耗的分析比较,可了解空载损耗在各相分布状况,对发现绕组与铁磁路有无局部缺陷,判断铁芯故障部位较为有效.

 

    进行三相变压器单相空载试验时,将三相变压器中的一相一次短路,按单相变压器的空载试验接线图接好,在其他两相上施加电压,测量空载损耗和空载电流.一相短路的目的是使该相没有磁通通过,因而也没有损耗.

 

    (1) 当加压绕组为星形接线时,施加电压U=2UN/√3,测量方法如下:

 

    第一次试验--a、b端加压,c、0端或c相上的其他绕组(如cb或ca)短路,测量P0ab和I0ab.

 

    第二次试验--b、c端加压,a、0端或a相上的其他绕组(如ab或ac)短路,测量P0ab和I0ab.

 

    第三次试验--a、c端加压,b、0端或b相上的其他绕组(如ba或bc)短路,测量P0ab和I0ab.

 

    三相空载损耗P0和空载百分数I0(%)计算式为

 

    P0=[(P0ab﹢P0bc﹢P0ac)/2]kTVkTA

 

    I0(%)=[(I0ab﹢I0bc﹢I0ac)/3IN]kTA×100%

 

    式中P0ab、P0bc、P0ac、I0ab、I0bc、I0ac--表计的实测值;

 

    kTV、kTA--测量电压互感器和电流互感器的变比,仪表直接接入时kTV=kTA=1.

 

    (2) 当绕压组为a-y、b-z、c-x连接,即三角形接线时,施加电压U=UN(额定的线电压),测量方法如下:

 

    第一次试验--a、b端加压,a、c短路,测量P0ab和I0ab.

 

    第二次试验--b、c端加压,a、c短路,测量P0bc和I0bc.

 

    第三次试验--a、c端加压,a、b短路,测量P0ac和I0ac.

 

    (3) 当加压绕组为a-z、b-x、c-y连接,即三角形接线时,施加电压、测量方法和顺序同(2),只是第一次试验测量的是P0ac和I0ac,第二次试验测量的是P0bc和I0bc,第三次试验测量的是P0ab和I0ab.三相空载损耗P0和空载百分数I0(%)计算式为

 

    P0=[(P0ab﹢P0bc﹢P0ac)/2]kTVkTA

 

    I0(%)=[0.289(I0ab﹢I0bc﹢I0ac)/IN]kTA×100%

 

    (4) 单相空载损耗数据应符合以下两个要求:

 

    1)由于BC相的磁通与AB完全对称,所以P0ab就近似等于P0bc,实测结果P0ab与P0bc的偏差一般在3%以下.

 

    2)由于AC相的磁路要比AB或BC相的磁路长,所以P0bc=kP0ab=kP0bc,其中k是由该产品铁芯的几何尺寸决定的系数.对于110-220kV变压器,k一般为1.1-1.55;对于35-60kV变压器,k一般为1.3-1.4.

 

    所测得的结果与上述两要求中的任意一个不符合时,则说明变压器有缺陷.

 

    4. 降低电压下的空载试验

 

    受试验条件的限制,现场常需要在低电压(5%~10%的额定电压下)进行空载试验.由于施加的的试验电压较低,相应的空载损耗也很小,因此应注意选择合适 量程的仪表,以保证测量的准确度,并应考虑仪表、线路等附加损耗的影响.在低电压下得到的空载试验数据主要用于与历次空载损耗数值比较,必要时可近似换算 成额定电压下的空载损耗.换算式为

 

    P0=P'0(UN/U')n

 

    式中 U'--试验时所加电压;

 

    UN--额定电压;

 

    P'0--电压为U′时测量得到的空载损耗;

 

    P0--换算得到额定电压下的空载损耗试验;

 

    n--系数,决定于铁芯硅钢片的种类,对热轧硅钢片取n≈1.8,对冷轧硅钢片取n≈1.9~2.

 

    由于电源容量不足,在80%~90%额定电压下进行空载试验时,可在70%~90%额定电压间试验不少于5次,并将5次试验所得数值在对数坐标纸上绘成空载损耗P0和空载电流I0随电压变化的曲线,然后用外推法求出额定电压下的P0和I0.

 

    5. 直接用系统电源进行的空载试验

 

    由于设备及运输等方面的原因,电力系统运行部门在现场一般不用较大容量的调压器和变压器来进行空载试验,而直接采用系统电源进行空载试验.

 

    用系统电源进行空载试验时,由于没有调压的过程,而是系统电压直接加到变压器上,相当于投空载变压器,对系统有一定的影响.因此用这种方法试验时,应调整 好各种继电保护、变压器及其他电力设备的运行方式,对变压器、线路、测量仪器设备进行仔细的检查,确认无误后方可进行.

 

    试验前将测试仪表设备接好,将测试电流互感器用一组高压隔离开关短路,然后再系统电压下合电源开关,被试变压器将承受很高的操作过电压和很大的励磁涌流, 待涌流流过后,用绝缘棒拉开短路用隔离开关在进行测试.现场没有高压隔离开关时应将测量电流互感器二次侧用低压开关短路,涌流过后拉开二次侧低压开关,防 止涌流对测量仪表的冲击和损坏.

 

    用系统电压作空载试验时为避免涌流ihe磁滞等的影响,合闸后应待涌流通过后合仪表读数非常稳定后方可读取测试数据,不应合闸后马上读取.

 

    系统电压一般很少恰好与试品电压相等,但要根据系统的实测电压与试品额定电压的差异,来分析测量数据与出厂数据的差别,判断产品是否有故障.

 

    由于系统电源的容量足够,系统电压与额定电压接近,可利用系统现有设备,不需要大容量的试验设备,试验电压波形无畸变,因而这种试验方法现场经常采用.