0.1HZ超低頻高壓試驗裝置

一、VLF3000係列（liè）0.1HZ超低頻（pín）高壓（yā）試驗裝置（zhì）係列產品及選用

1、命名說明

2、VLF3000係列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置係列產品               表1

3、根據被試對向選擇適當規格的產品。

使用時，試品電容量（liàng）不（bú）得超過儀器（qì）的額定容量。試品電（diàn）容量過小，會影響輸出波形。若小（xiǎo）於0.05µF，儀器將不能正常輸出。可並聯0.1 µF的電容輔助輸出（chū）。下麵是一些設（shè）備（bèi）的電容量，供用戶（hù）參考。

不同發電機（jī）的單相對地電（diàn）容量                          表2

交聯聚（jù）乙烯絕緣（yuán）單芯電力電纜的電容量(µF/km)    表（biǎo）3

4、試品電流的估算方法：

計算公式：　Ｉ＝２πfＣＵ

二、VLF3000係列0.1HZ超低頻（pín）高壓試驗裝置（zhì）絕緣（yuán）耐壓試驗原理

絕緣耐壓試驗實（shí）際上是工頻耐壓試驗的一種替代方法。我們知（zhī）道，在（zài）對大型發電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時，由於它們的絕緣層呈現較大的電容量，所以需（xū）要很大容量的試驗變壓器或諧振變壓器。這樣（yàng）一（yī）些巨（jù）大的設備，不但（dàn）笨重，造價高，而且（qiě）使用十分不便。為了解決這一矛盾，電力（lì）部門采用了降低試驗頻率，從而降低了試驗（yàn）電源的容量。從國內外多年（nián）的理論和實踐證明（míng），用0.1Hz超低頻耐壓（yā）試驗替代工頻（pín）耐壓試驗，不但能（néng）有同樣的等（děng）效性，而且設備的體積大為縮小（xiǎo），重量大為（wéi）減輕 ，理（lǐ）論上容量約為工頻的五百分之一（yī）。試驗程（chéng）序大大地減化，與工頻試驗相比優越性更多。這就是為什麽發達國家普（pǔ）遍采用這一方法的原（yuán）因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起（qǐ）草（cǎo）了《35kV及以下交聯聚乙烯絕緣電（diàn）力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試（shì）驗方法》行業標準（zhǔn）。我國正在推廣這一方法，本儀器是根據我國這一需要研製（zhì）而（ér）成（chéng）的。可廣泛用於電纜、大型（xíng）高壓旋（xuán）轉電機（jī）、電（diàn）力（lì）電容器的（de）交流耐壓試驗（yàn）之中。

三、VLF3000係列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置產品簡介

接合了現代數（shù）字變頻先進技術（shù），采用微機控製，升壓、降（jiàng）壓、測量、保（bǎo）護完全自動化，並且（qiě）在自動（dòng）升壓過程中能進行人工幹預（yù）。由於全電子（zǐ）化，所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示，清晰直觀、打印機輸出試驗報告。設（shè）計指標（biāo）完全符合《電力設備專用測試儀器通用技術條件，第4部分：超低頻高壓發生器通用技術條件》電力行（háng）業（yè）標準，使用十分方便（biàn）。現在國內外均采用機械式的辦（bàn）法（fǎ）進行調製和解調產生超低頻信（xìn）號，所以存在正弦波（bō）波形不標（biāo）準，測（cè）量誤差大，高壓部分有火花放電，設備笨重，而且正弦波的二，四象限還需要大功率高壓電阻（zǔ）進行放電整形，所以設備的整體功耗較大。本產（chǎn）品均能克服這樣一些不足之處，另外，還有如下特點需要特別說明：

• 電流、電壓數據均直接通過高壓側采樣獲得，所以數據真實、準確。
• 過壓保護（hù）：當輸（shū）出超過所設定的限壓值（zhí）時，儀器將停機保護（hù），動作時間小於２０ms。
• 過流保護：設計為高低壓雙重保護（hù），高壓側可按設定值進行**停機

保護；低壓（yā）側的（de）電流超過額定電流時將進行停機保（bǎo）護，動作時間都（dōu）小於２０ms。

★ 高壓輸出保護電阻設計在升壓體內，所（suǒ）以外麵不需另接保護電阻（zǔ）。

• 由（yóu）於采用了高低壓閉環負反饋控製電路，所以輸出（chū）無容升效應。

四、技術參數

1、輸出額定電壓：參見表1

2、輸出頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、帶載能力：參見（jiàn）表1    0.1  Hz  *大1.1µF

0.05 Hz  *大2.2µF

0.02 Hz  *大5.5µF

4、測量精度：３%

5、電壓正，負峰值誤差：≤３％

6、電壓（yā）波形（xíng）失真度：≤５％

7、使用條件：戶內、戶外；溫度：-10℃∽+40℃；濕度：≤85％RH

8、電源：交流50 Hz，220V ±5%

9、電源保（bǎo）險管：參見表1

五、VLF3000係列0.1HZ超低（dī）頻高壓試驗裝置結構說明

1、控製器（qì）麵板示意圖（tú）  

                            圖1

圖1中各部件示意以（yǐ）及功能說明：

(1)“地”：接地端子，使用時與大地相連（lián）。

  (2)“控（kòng）製輸出”：輸出多芯插座，使用時與升壓體的輸入多芯（xīn）插座相（xiàng）連。

(3)“對比（bǐ）度”：對比度調節旋扭，用於調節液晶顯（xiǎn）示器的對比度。

(4)“功能鍵”：其功能（néng）由顯示器提示欄對應位（wèi）置提示。

(5)“AC220V”：電源輸入插座，內藏保險管。

(6)“開關”：電源開（kāi）關。內藏指示燈（dēng），開（kāi）時亮，關時熄。

(7)“打印機（jī）”：打印測試報告。

(8)“液晶顯（xiǎn）示器”：顯示測試數據。

2、升壓器結構示意圖

             圖2

六 操作說明

1、連線方（fāng）法

                圖（tú）3　（連線圖）

連線說明：用本產品隨機配備的兩根專用線和接地線按圖3的方法連接。電源插座用（yòng）電源線連（lián）至50Hz/220V的交流（liú）電上。

2、操作程序（xù）

(1) 開機。(注意:每次開機前都要對試品充分放電，升壓過程中（zhōng）需（xū）要停機時請（qǐng）先按停（tíng）機鍵，再用電源開關)

按（àn）上述方法連好所有線路之後，就可以將電源開關打開。儀（yí）器（qì）在微機（jī）上電複位下，自動進入（rù）如圖4所示的設限界麵。在（zài）進行連（lián）線、拆線（xiàn）、或暫不使用儀器時，應將（jiāng）電源（yuán）關掉。電源插座上（shàng）裝有保險管。若開機屏（píng）幕無顯示，應先檢查保險（xiǎn）管是否熔斷。大小（xiǎo）應按表（biǎo）1提供的數據更換。

(2) 設置限定參數

                             圖4（設定界麵）

在圖4所示的（de）設限界麵上，可根據試驗的（de）需要設定好試驗頻率、試驗電壓、高壓側的過壓（yā）保護值、過流保護值（zhí）、試驗時間。將光標移到相應的設定，按確定鍵選擇。

• 頻率有三（sān）種選擇（zé）：0.1、0.05、0.02。它規定了（le）儀器的輸出頻率。單位為Hz
• 試驗電壓範圍為10KV至額定（dìng）值。(請（qǐng）不要設（shè）小於10KV的試驗電壓),它規定了我們所要升至（zhì）的（de）試驗電壓。儀器（qì）升至這個設定電壓值時，就不再升壓，並保持在這個峰值下進行等幅的（de）正弦波輸出。
• 電壓保護值（zhí）設定範圍為0至額定值，單位為kV。它規定了通過試品（pǐn）的電壓上限值，當電壓（yā）超過此設定（dìng）時（shí），儀器自動切斷輸出，進行停機操作。一般情況（kuàng）下電壓保護值設定（dìng）為比試驗電壓高4KV。
• 電（diàn）流保護值設（shè）定範圍為0至額定值，單（dān）位為mA。它規定了通過試品的電流上限值，當電流超過此設定時，儀器自動切斷輸出，進行停機操作。
• 定時修改範圍：0-99分。它規定了試（shì）驗時間的長短。單（dān）位為分鍾。

以上電壓，電流均為峰值，儀器顯示的測量數據，以及打印報告上的電壓電流值均為峰值。

將光（guāng）標移（yí）到“啟動試驗電（diàn）壓”按確定鍵，儀器進入圖5所示的升壓界麵。

                                圖5（升壓畫（huà）麵（miàn））

 自動升壓（yā）

自檢成功後，儀器自動進入升壓狀態。儀器將用（yòng）若幹個周（zhōu）期的時間將電壓升至設定（dìng）值。在（zài）升壓過程中，按停機鍵，儀器將切斷電壓輸出（chū），回到開始畫麵。當升壓值接近設定值時出現圖6

圖6

此時（shí）按“上下”鍵，微調電壓，按“確定（dìng）”鍵，儀器開始計時，計時結束後自動打印試（shì）驗報告。回到開始（shǐ）畫麵，放電結束後再開始下（xià）一次測量。

    ★另外還有（yǒu）兩種非正常停機：過壓保護停機、過流保護停機。停機後出現相應的提示界麵，放電結束後，再調整限製電（diàn）壓值或限製電流值，再開始下次測量。

七　電纜的（de）VLF3000係列0.1HZ超低頻高（gāo）壓試驗裝置耐壓試驗方法

1、將（jiāng）與試品相（xiàng）連的（de）電器設備全部脫（tuō）離試品電纜。

2、采用10000V兆（zhào）歐表對試品電纜各相分別進行絕緣（yuán）電阻試驗，記錄試驗值。

3、試驗電壓（yā）峰值：Ｕmax＝３Ｕo，其中Ｕo為電纜導體（tǐ）對地（dì）或金屬屏蔽之間的額定工作（zuò）電壓。例如：額定電（diàn）壓為10KV電（diàn）纜，單相額定電壓 Ｕo：

Ｕo＝１０/√３kV

所以試驗電壓峰值為：Ｕmax＝３Ｕo

＝３×１０/√３kV

＝√３×１０kV

＝１７．３２kV

4、試驗時間：60分鍾。

5、可分相進行測試。試品電纜的電容值在試驗設備負載容量（liàng）能力範圍內時，可將試品電纜三相線芯並（bìng）聯後，同時進行耐壓試驗。

6、用隨機附（fù）帶的專用柔性連接電纜將試驗設備與試品電纜按圖７所示的方（fāng）法相（xiàng）連接。合（hé）上電源，設定好（hǎo）試驗頻率、時間和電壓以及高壓側的過流保護值、過（guò）壓保護值（zhí），然後開始升壓試（shì）驗。升壓過程應密切監視高壓回路，監聽試品電纜是否有異常響聲。升至試驗電壓時，即（jí）開始記錄（lù）試驗時間並讀取試驗電壓值。

7、試驗時間到後，儀器自動停機。試驗中若無破壞性放電發生，則認為通過耐壓試驗。

8、在升壓和耐壓過程中（zhōng），如（rú）電流異常增大，電（diàn）壓不穩，試品電纜發生（shēng）異味，煙霧（wù）或異常響（xiǎng）聲或閃烙等現象，應立即停止升壓，停機後查明原因。這些現象如果是試品電纜絕緣部分薄弱引起的，則認為耐壓試（shì）驗不合（hé）格。如確定是試（shì）品電纜由於空氣濕度或表麵髒汙等原因所致，應將（jiāng）試品電纜清（qīng）潔幹燥處理後，再進行試驗。

9、試驗過程中，如果遇到非試品（pǐn）電纜絕緣缺陷使儀器出現過流保護，在查明原因後，應重新進行全時間連接耐壓試驗。不得僅進行“補足時間”試驗

圖（tú）7 單相測量連線圖

八、大型（xíng）高壓發電機的超低頻耐壓（yā）試驗方法

對發電（diàn）機的超低頻耐壓試驗操作方法與以上對電纜的操（cāo）作方法相似。下麵（miàn）就不（bú）同的地方作重點補充說（shuō）明。

1、在交接、大修、局部更換（huàn）繞組以及常規試（shì）驗時，均可進行此項試驗。用0.1Hz超低頻對電機進行耐壓試驗，對發電機端部絕緣的缺陷比工頻耐壓試驗更有效。其原因是在工（gōng）頻電壓（yā）下，由於從線棒流出的電容電流在流經絕緣外麵（miàn）的半（bàn）導體防暈層時造成了較大的（de）電壓降，因而（ér）使（shǐ）端部的線棒絕緣上承（chéng）受的電壓減小；而在超低頻（pín）情況下，此電容電流（liú）大大減小了，半導體防暈層（céng）上的壓降也大為減小，故端部絕緣上（shàng）電壓較高，便於發現缺（quē）陷。

2、連線方法：試驗時應分（fèn）相（xiàng）進行（háng），被試相加壓，非被試相短（duǎn）接接地。如（rú）圖８所示

3、按照有（yǒu）關規程的要求，試驗電壓峰值可按如下（xià）公式確定：

Ｕmax＝√2βＫUo

          其中Ｕmax ：為0.1Hz試驗電壓的峰值（kV）

β：0.1Hz與50Hz電壓的等效係數（shù），按我國規程的要（yào）求,取1.2

Ｋ：通常（cháng）取1.3∽1.5  　一般取1.5

Ｕo ：發電機定子繞（rào）組額定電（diàn）壓（kV）

例如：額定電壓為13.8 kV的發電機，超低頻的試驗電壓峰值計算方法為：          Ｕmax＝×1.2×1.5×13.8≈35.1(kV)

4、試驗時間按有關規程進行（háng）

5、在耐壓過（guò）程中，若無異常聲響、氣味、冒煙以及數（shù）據顯示不穩定等現象，可（kě）以認為絕緣耐（nài）受住（zhù）了試（shì）驗的考驗（yàn）。為了更好地了解絕緣情況，應盡可能全方位監（jiān）視絕緣的表（biǎo）麵狀態，

特（tè）別（bié）是空冷機組。經驗指出，外觀監視能發（fā）現儀表所不能反映的發電機絕緣不正常現象，如表麵電暈（yūn）、放電等。

   圖8 測量定子的（de）某相連線圖

九、電力電容（róng）器的超低頻耐壓試驗方法

試驗操作方法與上述方法相似，連線方法如圖9所示。在確定試驗電壓和試驗時（shí）間時，應按照有關規程辦（bàn）。　  

    圖9   測量電容器的連線圖 

十、VLF3000係列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置注意事項

1、本儀器所配升壓器不（bú）得作它用。

2、機內（nèi）帶電,切勿自行拆機修理（lǐ），以免發生意外。儀器有故障，應與我公司聯係修理。

3、關機後應用放**對試品進行充分放電,再拆（chāi）線。

4、開機前應用放**對試品進行充分放電。

5、每次啟（qǐ）動升壓前應用放**對試品進行充分放電

十一、隨機附（fù）件

1、專用高壓連接電纜一根。

2、專（zhuān）用低（dī）壓連接電（diàn）纜一根。

3、電源線一根。

4、電源保險管十隻。

5、放**一根。

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