0.1HZ超低頻高壓試（shì）驗裝置

一、VLF3000係（xì）列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置係列（liè）產品及選用

1、命（mìng）名說明

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

3、根據被試對（duì）向選擇適當（dāng）規（guī）格（gé）的產品。

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

不同發（fā）電機的單相對地電容量                          表2

交聯聚乙烯絕緣單芯（xīn）電力電纜的電容量(µF/km)    表3

4、試品電流的估算方法：

計算公（gōng）式：　Ｉ＝２πfＣＵ

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

絕緣耐壓（yā）試驗實際上是工頻耐（nài）壓試驗（yàn）的一種替代方法。我們知道，在（zài）對大型發電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時（shí），由於它們的絕緣層呈現較（jiào）大的電容量（liàng），所以需要（yào）很大容量的（de）試驗變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設備，不但笨重，造（zào）價高，而且使（shǐ）用（yòng）十分不便。為了解決（jué）這一矛盾（dùn），電力部門采（cǎi）用了降低試驗（yàn）頻率，從而降低了試驗電源的容量（liàng）。從國內外多年的理論和實踐（jiàn）證明，用（yòng）0.1Hz超低頻（pín）耐壓試驗替代工（gōng）頻耐壓試驗，不但能有同樣的（de）等效性（xìng），而且設備的體積大為縮小，重量大（dà）為減輕 ，理論上容量約為工頻的五百分之一。試驗程（chéng）序大大地減化，與工頻試驗相比（bǐ）優越性更多。這就是為什麽發達（dá）國家普遍（biàn）采用這一方法的原因。我國電力部以（yǐ）委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯聚乙烯絕緣電（diàn）力（lì）電纜（lǎn）超低頻（pín）（0.1Hz）耐壓試驗方（fāng）法》行業標準。我國正在推廣這一方法，本儀器是根據我國這一需要研製而成的。可廣泛用於電纜、大型高壓旋轉電機、電力（lì）電容器（qì）的交流耐壓（yā）試驗之中（zhōng）。

三、VLF3000係列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置產品簡介

接合了（le）現代數字變頻先進技術，采用微機控製，升壓、降壓、測量、保護完全自動化，並且在自動（dòng）升壓過程中能進行人（rén）工幹預。由於全電子化，所以（yǐ）體積小重（chóng）量輕、大屏幕（mù）液晶顯（xiǎn）示，清（qīng）晰直觀、打印（yìn）機輸（shū）出試驗報告。設計指標完全符合《電力設備專用測試儀器通用（yòng）技術條件，第4部分：超低頻高壓發生器通用技術條件》電力行業標準，使用（yòng）十分方便。現在國內外均采用（yòng）機械式的（de）辦法進行調製（zhì）和解調產生超低頻信號，所以存在正弦波（bō）波形（xíng）不標準，測（cè）量誤差大，高（gāo）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進（jìn）行放電整（zhěng）形，所以設備的整體功耗較（jiào）大。本產品均能克服這樣一些不足之處，另外，還有如下（xià）特（tè）點需要（yào）特別說明：

• 電流（liú）、電壓數據（jù）均直接通過（guò）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，動作時間（jiān）小於２０ms。
• 過流保護：設計為高低壓雙重保護，高壓（yā）側（cè）可按設定值進行**停（tíng）機

保護；低壓側的電（diàn）流超過額定電流時將進行停機保（bǎo）護（hù），動作（zuò）時間都小於２０ms。

★ 高壓輸（shū）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（yóu）於（yú）采用了高低壓（yā）閉環（huán）負反饋控製（zhì）電路，所（suǒ）以輸出無容升效應（yīng）。

四、技術參數（shù）

1、輸出額定電壓：參見表1

2、輸出（chū）頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、帶載能力（lì）：參見表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（yā）正，負峰值誤差：≤３％

6、電壓波形失真度：≤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、電源保險管：參見（jiàn）表（biǎo）1

五、VLF3000係列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置結構說明

1、控製器麵板示（shì）意（yì）圖  

                            圖1

圖1中各部件示（shì）意以及功能說明：

(1)“地”：接地端子，使（shǐ）用時與大地相連。

  (2)“控製輸（shū）出”：輸出多芯（xīn）插座（zuò），使（shǐ）用時與升壓體的輸入多芯插座相連。

(3)“對比度”：對比度調節旋扭，用於調節液晶顯示器的對比度。

(4)“功能鍵”：其（qí）功能由顯示器提示欄（lán）對應位置提示。

(5)“AC220V”：電源輸入插座，內藏保險管。

(6)“開關”：電（diàn）源開關。內藏指示（shì）燈，開時亮，關時（shí）熄。

(7)“打印機”：打印（yìn）測試報（bào）告。

(8)“液晶顯示器”：顯示測試數（shù）據。

2、升壓（yā）器結構示意圖

             圖2

六 操作說明

1、連線方法

                圖3　（連線圖）

連線說明：用本產品隨機配備的兩根專用線和（hé）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（de）交流電上。

2、操作程序

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

按上（shàng）述方法連好所有線路之後，就可以將電源開關打開。儀器在微機上電（diàn）複位下，自動進（jìn）入如（rú）圖（tú）4所示的設限界麵。在進行連線、拆線、或暫不使用儀器時，應（yīng）將電源（yuán）關（guān）掉。電源插座上裝有保險管。若開機屏幕（mù）無顯示，應先檢查保險管是（shì）否熔斷。大小應按表1提供的數據更換。

(2) 設置（zhì）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（shè）定（dìng）好試驗頻（pín）率、試驗電壓、高壓側的過壓保護（hù）值、過流保（bǎo）護值、試驗時間。將光標移到相應的設定，按確定（dìng）鍵（jiàn）選（xuǎn）擇。

• 頻率有三種選擇：0.1、0.05、0.02。它規定了儀（yí）器的輸出頻率。單位為（wéi）Hz
• 試驗電壓範圍為10KV至額定值（zhí）。(請不要設（shè）小於10KV的試驗電壓),它規定（dìng）了我們所要升至的（de）試驗電壓。儀（yí）器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（fú）的正（zhèng）弦波輸出。
• 電（diàn）壓（yā）保護值設定範（fàn）圍為0至額定值，單位為kV。它（tā）規定了通過試品的電壓上限值，當電壓超過此設定時，儀器自動切斷輸出，進（jìn）行停機操作（zuò）。一般情況下電壓保（bǎo）護值設定（dìng）為比試驗電壓高4KV。
• 電流保護值設定（dìng）範圍為0至額定值，單位為mA。它規定了通過試品的（de）電流上限（xiàn）值，當電流超過此設定時，儀器自動切斷輸出，進行停機（jī）操作。
• 定時修改（gǎi）範圍：0-99分。它規定了試驗時間的長短。單位為分（fèn）鍾。

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

將光標移到“啟動試驗電壓（yā）”按確定鍵，儀器進入圖5所示的升（shēng）壓界麵。

                                圖（tú）5（升壓畫麵）

 自動升壓

自檢成功後，儀器自動進入升壓（yā）狀態。儀器將用若幹個周期的時間將電壓升至設定值。在升（shēng）壓過程中，按停（tíng）機鍵（jiàn），儀器將切斷電壓輸出，回到開始畫麵。當升壓值（zhí）接近設定（dìng）值時出現圖6

圖6

此時按“上下”鍵，微調電壓，按“確定”鍵，儀器（qì）開（kāi）始計時，計（jì）時結束後自動打印試驗（yàn）報告。回到開始畫麵，放電結束後再（zài）開始下一次（cì）測（cè）量。

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

七　電纜的VLF3000係列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置（zhì）耐壓試驗方法

1、將與試（shì）品相連的電器設備全部脫離（lí）試品（pǐn）電纜。

2、采用10000V兆歐表對試（shì）品電纜各相分別進行絕（jué）緣電（diàn）阻試驗，記錄試驗值。

3、試驗電壓峰值：Ｕmax＝３Ｕo，其中Ｕo為（wéi）電纜導體對地或金屬屏蔽之間的額定工作電壓。例如：額（é）定電壓為10KV電（diàn）纜，單相額定電壓 Ｕo：

Ｕo＝１０/√３kV

所以（yǐ）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（zài）試驗設備負載容量能力範（fàn）圍內時，可將試品電纜三相線芯並聯（lián）後，同時（shí）進行耐壓試驗。

6、用隨機附（fù）帶的專用柔性連接電纜將試（shì）驗設備與試品電纜按圖７所示（shì）的方法相連接（jiē）。合上電源，設定好試驗頻率、時間和電壓以及高壓側（cè）的過流保護值、過壓保護（hù）值，然後開始升壓試驗。升壓過程應密切監視高（gāo）壓回路，監（jiān）聽試品電纜是否有異常響聲。升至試驗電壓時，即開始記錄（lù）試驗時間並讀（dú）取（qǔ）試驗電壓值。

7、試驗時間到後，儀器自動停（tíng）機（jī）。試驗中若無破壞性放電發生，則（zé）認為通（tōng）過耐壓試驗。

8、在升（shēng）壓（yā）和耐壓過程中，如電流異常增大，電壓不穩，試品（pǐn）電纜發生異味，煙霧（wù）或異常（cháng）響聲或閃烙等現象，應立即停止升（shēng）壓，停機後查明原因。這（zhè）些現象如果是試品（pǐn）電（diàn）纜絕（jué）緣部分薄（báo）弱引起的，則認為耐壓試（shì）驗不合格。如確定是試品電纜由於空氣濕度或（huò）表麵髒汙（wū）等原因所致，應將試品（pǐn）電纜清潔幹燥處理後，再進行試（shì）驗。

9、試（shì）驗過（guò）程中，如果遇到非試品（pǐn）電纜絕緣缺陷使儀（yí）器出現過流保護，在查明原因後，應重（chóng）新進行全時（shí）間（jiān）連接耐壓試驗。不得（dé）僅進行“補足時間”試驗

圖7 單相測量連線圖（tú）

八、大型高壓發（fā）電機的超低頻耐壓試驗方法

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

1、在交接、大修、局部更換繞組以及常規試驗時，均（jun1）可進行此項試驗。用0.1Hz超低（dī）頻（pín）對電機進行耐（nài）壓試驗，對發電（diàn）機端部絕緣的缺陷比工（gōng）頻耐壓試驗更有效。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）經絕緣（yuán）外麵的半導體（tǐ）防暈層時造成了（le）較大的電壓（yā）降，因而使端（duān）部的線棒絕緣上承受的電壓減小（xiǎo）；而在超低頻情況下，此電（diàn）容電流大大減小了，半導體防暈層上的（de）壓降也大為減小，故端部絕緣上（shàng）電壓較高，便於發現（xiàn）缺陷（xiàn）。

2、連線方法（fǎ）：試驗時應分相進行，被（bèi）試（shì）相加（jiā）壓，非被（bèi）試（shì）相短接接地。如圖８所示（shì）

3、按（àn）照有關規程的要求，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電壓的等效（xiào）係數，按我國規程的要求,取1.2

Ｋ：通常取1.3∽1.5  　一般取1.5

Ｕo ：發電（diàn）機定子繞組額定電壓（yā）（kV）

例（lì）如（rú）：額定電壓為13.8 kV的發電機（jī），超（chāo）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（guān）規程進行

5、在耐壓過程中，若無異常聲響（xiǎng）、氣味、冒煙以及數據顯示不穩定等現（xiàn）象，可以（yǐ）認為絕緣耐受住了試驗的考驗。為了更（gèng）好地了解絕緣（yuán）情況，應（yīng）盡可能全方位監視絕緣（yuán）的表麵（miàn）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（yìng）的發電機絕（jué）緣不正常現象，如表麵電暈、放電等。

   圖8 測量（liàng）定子的某相連線圖

九、電力電容器的超低頻耐（nài）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間（jiān）時，應按照有關規程辦。　  

    圖9   測量電容器的連（lián）線圖 

十、VLF3000係列0.1HZ超低頻（pín）高（gāo）壓試驗裝（zhuāng）置注意事項

1、本儀器所配升壓器不得作它用。

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

3、關機後（hòu）應用放**對試品進行充分放（fàng）電,再拆（chāi）線。

4、開機（jī）前（qián）應用放**對試品進（jìn）行充（chōng）分放電。

5、每次啟動升壓前應用放**對試品進（jìn）行充分放電

十（shí）一、隨機附件

1、專用高（gāo）壓連（lián）接電纜一根。

2、專用低壓連接電纜（lǎn）一根。

3、電（diàn）源線一根。

4、電源保險管十隻。

5、放**一根。

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