超低頻高壓發生（shēng）器0.1HZ

一、VLF3000型超低頻高壓發生器0.1HZ係列產品及選用

1、命名說明

2、VLF3000型超低頻高壓發生器0.1HZ係列產品              表1

3、根據被試對向選擇適當規（guī）格的產品。

使用時，試品電容量不得超過儀器的額定容量。試品電容量過小，會影響輸出（chū）波形。若小於0.05µF，儀器（qì）將不能正常輸出。可並聯0.1 µF的電（diàn）容輔助輸出。下麵是一些設備的電容量，供用戶參考。

不同發電機的單相對地電容（róng）量                          表（biǎo）2

交聯聚（jù）乙烯絕緣單芯電力電纜（lǎn）的電容（róng）量(µF/km)    表3

4、試品電流的估算方法：

計算公式：　Ｉ＝２πfＣＵ

二、VLF3000型超低頻高壓發生器0.1HZ絕緣耐壓（yā）試驗原理

絕緣（yuán）耐（nài）壓試驗實際上是工頻耐壓試驗的一種替代方法（fǎ）。我們知道，在對大型（xíng）發電機、電（diàn）纜（lǎn）等（děng）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，所以需要很大容量的試驗變壓器或諧振變壓器。這樣一（yī）些（xiē）巨大的（de）設備，不（bú）但笨（bèn）重，造價高，而且使用十分不便。為了解決（jué）這一矛盾，電力部門采用（yòng）了降（jiàng）低試驗頻率，從而降低了試驗電源的容量。從國內外多年的理論和實踐證明，用（yòng）0.1Hz超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓（yā）試驗，不但能有同樣的等效性（xìng），而（ér）且設（shè）備的體積大為縮小，重量大為（wéi）減輕 ，理論（lùn）上容量約為工頻的五百（bǎi）分之一。試（shì）驗程序大大地減（jiǎn）化，與工頻試（shì）驗相比優越性（xìng）更多。這就是（shì）為什麽發達國家普遍采用這一方法的（de）原因。我（wǒ）國電力部以委托武漢高壓研究（jiū）所起草了《35kV及以下交聯聚乙烯絕（jué）緣電力電（diàn）纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗方法》行業標準。我國正（zhèng）在推廣這一方法，本儀器是根據我國這一需要研製（zhì）而成的。可廣泛用於電纜、大型高壓旋轉電機、電力電容器的交（jiāo）流耐壓試驗之中。

三、VLF3000型超低頻高（gāo）壓發生器0.1HZ產品簡介

接合了現代（dài）數字變頻（pín）先進技術，采用微機控（kòng）製，升壓、降壓、測量、保（bǎo）護完全自動化，並且在自動升壓過程（chéng）中能進行人工幹預。由於（yú）全電（diàn）子化，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（bào）告。設計指標完全符合《電力設備專用測試儀器通用技術條件，第4部（bù）分：超低頻高（gāo）壓發生器通用技術條（tiáo）件》電力行業（yè）標準，使用十分（fèn）方便。現在（zài）國內外均采用機械式的辦法進行（háng）調製和解調產生超（chāo）低頻信號，所以存在（zài）正弦波（bō）波形不標準，測量誤差大，高壓部分有火花放（fàng）電，設（shè）備笨重，而且正弦波的二，四象限還需要（yào）大功率（lǜ）高壓電阻進行放電整形，所（suǒ）以設備（bèi）的整體功耗（hào）較（jiào）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（jù）均直接通過高壓側采樣獲得，所以數據真實、準確。
• 過壓保護：當輸出超過所設定的限壓值時，儀器將停機保護，動作時（shí）間小於２０ms。
• 過流保護：設計為高低壓（yā）雙重保護，高壓側可按設定值進行**停機

保護；低壓側的電流超過額定（dìng）電流時將進行停機保護，動作時間都小於２０ms。

★ 高（gāo）壓輸出保護電阻設計在升壓體內，所以外麵不需另接保護電阻。

• 由於采用了高低壓閉環負反饋控製電路，所以輸出無容升效（xiào）應。

四、VLF3000型超低（dī）頻高壓（yā）發生器0.1HZ技術參數

1、輸出額定電壓：參見（jiàn）表1

2、輸出頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、帶（dài）載能力：參見表（biǎo）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、電壓波形失真度：≤５％

7、使用條件：戶內、戶（hù）外（wài）；溫度：-10℃∽+40℃；濕度：≤85％RH

8、電（diàn）源：交流50 Hz，220V ±5%

9、電源保險管：參見表1

五、VLF3000型超低頻高壓發生器0.1HZ結構說明

1、控製器麵板示意圖  

                         圖1

圖1中各部件示意以及功能（néng）說明：

(1)“地”：接地端子（zǐ），使用時（shí）與大地相連。

  (2)“控製輸出”：輸出多芯插座，使用（yòng）時與升壓體的（de）輸入多芯插座相連。

(3)“對比度（dù）”：對比（bǐ）度調節旋扭，用於調（diào）節液（yè）晶顯示器的（de）對比度。

(4)“功能鍵”：其功能由顯示器（qì）提示欄對應（yīng）位（wèi）置提示。

(5)“AC220V”：電源輸入插座，內藏保（bǎo）險管。

(6)“開關”：電（diàn）源開關（guān）。內藏指示燈，開時亮，關時熄。

(7)“打印機”：打印測試報告。

(8)“液晶顯示器”：顯示測試數據。

2、升壓器結（jié）構示意圖

              圖2

六 操作說明

1、連線方法

                圖3　（連線圖）

連（lián）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。電源插座用電源線（xiàn）連至50Hz/220V的交流電上。

2、操作程序

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

按上述方法連好所有線路之後，就可（kě）以將電源開關打開。儀器在微（wēi）機上電複位下，自動進入如圖4所示的設限界（jiè）麵。在進行連線、拆線、或暫（zàn）不使用儀器時，應將電源關（guān）掉（diào）。電源插座上裝有保險管。若開機屏幕無顯示，應先檢查保險管是否熔斷。大小應按表1提供的數據更換。

(2) 設置限定參數

                            圖4（設定界麵）

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

• 頻率有三種選擇（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（zhì）額定值。(請不要（yào）設小於10KV的試驗電壓（yā）),它規定了我們所要（yào）升至（zhì）的試（shì）驗電壓。儀器升至（zhì）這個設定電（diàn）壓值時，就不再升（shēng）壓，並保持在這個峰值下進行等幅的正（zhèng）弦波輸出。
• 電壓保護（hù）值設定範圍為0至額定值，單位為kV。它規定了通過試品的電壓上（shàng）限值，當電壓超過此設定時，儀器自（zì）動切斷輸出，進行停機（jī）操作。一般情況下（xià）電（diàn）壓保護值設定為比試驗（yàn）電（diàn）壓高4KV。
• 電流保護值設定（dìng）範圍為0至額定值，單位為mA。它（tā）規定了通過試品的電流（liú）上限值，當（dāng）電流超過此設（shè）定時，儀器自動切（qiē）斷輸出，進行停機（jī）操作。
• 定時修改範圍：0-99分。它規定了試（shì）驗時間的長短。單位為分（fèn）鍾（zhōng）。

以上（shàng）電壓，電流均為峰值，儀器顯示的測量數據（jù），以及打印報告上的（de）電壓電流值均為峰值。

將光標移到“啟動（dòng）試驗電壓”按（àn）確定鍵，儀器進入圖5所示的升壓（yā）界麵。

                                圖5（升（shēng）壓畫麵）

 自動升壓

自檢成功後，儀器自動進入升壓（yā）狀態。儀器（qì）將用若幹（gàn）個周期的時間將電壓升至設定值（zhí）。在升壓過程中，按停機鍵，儀器將切斷電壓輸出，回到開始畫麵。當（dāng）升壓值接（jiē）近設（shè）定值時出現（xiàn）圖6

圖6

此時按“上下”鍵，微調電（diàn）壓，按“確定”鍵，儀器開始計時，計時（shí）結束後自動打印試驗報告。回到開始畫麵，放電結束後再開始下一次測量（liàng）。

    ★另外還有兩種非正常停機：過壓保護停機、過流保護停機。停機後出現相應的提（tí）示界麵，放電結束後，再調整限製電壓值或限製電流值，再開始下次測量。

七　電纜的VLF3000型超低頻高壓（yā）發生器0.1HZ耐壓試驗方法

1、將與試品相連的電器設備全部脫（tuō）離（lí）試品（pǐn）電纜。

2、采用（yòng）10000V兆歐表對試品電纜各相分別進行絕緣電阻（zǔ）試驗（yàn），記錄試驗值。

3、試（shì）驗電壓峰（fēng）值：Ｕmax＝３Ｕo，其（qí）中Ｕo為電纜導體對地或金屬屏（píng）蔽之間的額定工作電（diàn）壓。例如：額定電壓為10KV電纜，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（shí）間（jiān）：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能力範圍內時，可將（jiāng）試品電纜三相線芯並聯後，同時進行耐壓試驗。

6、用隨（suí）機附帶的專用柔（róu）性連接電纜將試驗（yàn）設備與試品電纜按圖７所示的方法相連接。合上電源，設定好（hǎo）試驗（yàn）頻率、時間和電壓以（yǐ）及高壓側（cè）的過流保護值、過壓保護值，然後開始升壓試驗。升壓過程應密（mì）切監視高壓回路，監聽試品（pǐn）電纜（lǎn）是否有異（yì）常響聲。升至試驗電壓時，即開始記（jì）錄（lù）試驗時間並讀取試驗電壓值。

7、試驗時間到後（hòu），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（zài）升壓和耐壓過程中，如（rú）電（diàn）流異常增大，電壓不穩，試品電纜發生異（yì）味，煙霧或異常響（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（yuán）部分薄弱引起的，則認為耐壓試驗（yàn）不合格。如確定（dìng）是試品電纜由於空氣濕度或表麵髒汙等原因所致，應將（jiāng）試品電纜清潔幹燥（zào）處理後（hòu），再進行試驗。

9、試驗過程中，如果遇到非試品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（shì）驗。不得僅進行“補足時間”試驗

圖7 單相測量連線圖

八（bā）、大型高壓發電機的耐壓試驗方法

對發電機的超低頻（pín）耐壓試驗操作方法與以上對電纜的操作方法相似。下麵就不同（tóng）的地方（fāng）作重點補充說明。

1、在交接、大修、局部更換繞組以及常規試驗（yàn）時（shí），均可進行（háng）此項試（shì）驗。用（yòng）0.1Hz超（chāo）低頻對電機進行耐壓試驗，對發電機端部絕緣的缺（quē）陷比工頻耐壓試驗（yàn）更有效。其原因是在工頻電壓下，由於從線棒流出的電容電流在流（liú）經絕（jué）緣外（wài）麵的（de）半導體防（fáng）暈（yūn）層時造成了較大的電壓（yā）降，因而使端（duān）部的線棒絕緣上（shàng）承（chéng）受的電壓減小；而在超低頻情（qíng）況下，此電容（róng）電流大大減小了，半導體防暈層上的壓降也大為減小，故端部絕緣上電（diàn）壓較高，便於發現缺陷。

2、連線（xiàn）方法：試驗時應分相進（jìn）行，被試相加壓，非被試相短接接地。如圖８所示

3、按照有關規程的（de）要求（qiú），試驗電壓峰值可按如下公式確定：

Ｕmax＝√2βＫUo

          其中Ｕmax ：為0.1Hz試驗電壓的峰值（kV）

β：0.1Hz與50Hz電壓的（de）等效係數，按我國規程的要求（qiú）,取1.2

Ｋ：通常取1.3∽1.5  　一般取1.5

Ｕo ：發電機定子繞（rào）組額定電壓（kV）

例（lì）如：額定電壓為13.8 kV的發電機，超低頻的試驗電壓（yā）峰（fēng）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（jìn）行

5、在（zài）耐（nài）壓過程中，若無異常聲響（xiǎng）、氣味（wèi）、冒煙以（yǐ）及數據顯（xiǎn）示不（bú）穩定等現象，可以認為絕緣耐受住了試驗（yàn）的考驗。為（wéi）了更好地了解絕緣情況，應盡可能全方位監視絕緣的表麵狀態，

特別是空冷機組。經驗指出，外觀監視能發現儀表所不能反映的發電機絕緣（yuán）不正常現象，如表麵電暈、放（fàng）電等。

     圖8 測量定（dìng）子的某相連線圖

九、電力電容器的（de）耐（nài）壓試驗方法

試驗操作方法與上述方法相似（sì），連線方法如圖9所示。在確定試驗電壓和試驗時間時，應按照（zhào）有關規程（chéng）辦。

     圖9   測量電容器的（de）連線圖 

十、VLF3000型（xíng）超低頻高壓發生器0.1HZ注意事項

1、本儀器所配升壓器不得（dé）作它用。

2、機內帶電,切勿自行拆機修理，以（yǐ）免發生意外。儀（yí）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,再拆線。

4、開機前應用（yòng）放**對試（shì）品進行充分放電。

5、每次啟動（dòng）升（shēng）壓前（qián）應用放**對試品進行充分放電

十一（yī）、隨機附件

1、專用高壓連接電纜一（yī）根。

2、專用低壓連接電纜一根。

3、電源線一根。

4、電源保險管十隻。

5、放**一根。

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