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電力技術
VLF超低頻發電機耐壓測試儀
時間:2022-11-15

中試控股技術研究院魯工為您講解:VLF超低頻發電機耐壓測試儀

ZSVLF-30KV超低頻高壓發生器 | 參考標準:DL/T849.4-2004


我國正在推廣這一方法
超低頻絕緣耐壓試驗實際上是工頻耐壓試驗的一種替代方法。我們知道,在對大型發電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時,由于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。這樣一些巨大的設備,不但笨重,而且使用十分不便。為了解決這一矛盾,電力部門采用了降低試驗頻率,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0.1Hz超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓試驗,不但能有同樣的等效性,而且設備的體積大為縮小,重量大為減輕 ,理論上容量約為工頻的五百分之一。試驗程序大大地減化,與工頻試驗相比優越性更多。這就是為什么發達國家普遍采用這一方法的原因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯聚乙烯絕緣電力電纜超低頻(0.1Hz)耐壓試驗方法》行業標準。本儀器是根據我國這一需要研制而成的。可廣泛用于電纜、大型高壓旋轉電機、電力電容器的交流耐壓試驗之中。
超低頻高壓發生器是進行超低頻交流耐壓試驗的高壓測試裝置,本裝置適用于電力部門和工礦企業在現場對聚乙烯、交聯聚乙烯塑料電纜及其他高壓電氣設備進行絕緣耐壓試驗。本裝置相對于直流耐壓試驗具有較小的破壞性且與交流工頻耐壓具有等效性。


中試控股始于1986年 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商


一、用本ZSVLF-30KV超低頻高壓發生器做電纜和發電機耐壓試驗前,應該先用兆歐表進行測試,兆歐表測試沒有問題后,才能使用本儀器。
二、開機前一定用放電棒將試品充分放電(放電棒使用方法為:先用限流放電端放電,再用接
地端放電)。配兩個升壓器的超低頻接線方法:當單獨使用升壓器I時(試驗電壓≤
30KV),ZSVLF-30KV超低頻高壓發生器控制輸出I務必接到升壓器I,控制輸出II不連接。當升壓器I與升壓器II
串聯使用時(試驗電壓≤80KV),儀器控制輸出I務必接到升壓器I,控制輸出II務必接到升壓器II,絕對不能接反!否則會損壞儀器或者試品。
三、開機升壓后,如需要中斷請不要關閉電源開關,請務必使用停機鍵,用放電棒將試品充分放電后再關閉電源。否則一定會損壞儀器?。。?/span>
四、請務必嚴格按照屏幕提示操作,試驗時請將高壓線接頭旋緊、接觸好。
五、由于升壓器內絕緣油已裝滿,升壓后可能有少量油溢出,是正?,F象,不影響使用。
六、10KV電纜試驗時,應單相試驗,電壓設定為18KV,頻率設定為0.1Hz(推薦使用)、
0.05Hz(推薦使用)、0.02Hz(升壓過程較慢)、0.01Hz(升壓過程很慢,10~40分鐘,適合10公里以上電纜),說明書上所說的帶載能力是理論值,現場時10KV電纜長度可達到3-20公里。
七、35KV電纜試驗時,應單相試驗,電壓設定為60KV(常規要求)-78KV(按規程需要),頻率設
定為0.1Hz(推薦使用)、0.05Hz(推薦使用)、0.02Hz(升壓過程較慢)、0.01Hz(升壓過程很慢,10~40分鐘,適合10公里以上電纜),說明書上所說的帶載能力是理論值,現場時35KV電纜長度可達到3-15公里。
八、如電纜長度較短(小于300米),試品電容小于0.05μF時不能正常升壓,此時請并聯高壓電容。
九、請將高壓線尼龍端子按上面的編號旋到相應的尼龍座上,要保證高壓線接觸良好, 接觸不好,會引起放電,燒壞高壓端。尼龍端子旋緊時, 要注意力度,過度旋緊可能會損壞尼龍端子。
十、如果是配兩個升壓器的超低頻:當試驗電壓≤30KV時,可將升壓器號設定為I,此時只需I號升壓器升壓,II號升壓器不連接,也可將升壓器號設定為I+II,此時I號升壓器和II號升壓器串聯使用;當試驗電壓>30KV時,必須將I號升壓器和II號升壓器串聯使
用,連接方法見說明書內操作說明。當輸出電壓≥70KV時,請將高壓電纜懸空!
十一、控制輸出線接升壓器端的航空插頭需要往下壓再旋轉,才能拔出!
十二、建議使用220V(110V)交流電源。若一定要使用發電機供電,由于0.1Hz超低頻是根據電源輸入頻率來調制的,對發電機輸出頻率有較高的要求,要求是:頻率50Hz±0.1HZ(60Hz±0.1HZ),電壓220V±5%(110V±5%),功率大于8KW,特別要求發電機輸出頻率穩定(普通發電機必須要接入10KVA(I)、20KVA(I+II)的變頻電源或使用數碼變頻發電機),否則一定會嚴重損壞儀器,不能正常升壓!!!
十三、當開機時電源燈不亮或屏幕無顯示,可能是保險管燒了,換1只保險管就好,我們配有10只保險管備用。
十四、如果需要長期工作(連續工作時間超過20分鐘),使用前請將注油孔打開,試驗完畢后,扭緊注油孔。
十五、屏幕主菜單右下方有電壓輸入頻率顯示,電壓輸入頻率要求為50Hz±0.1HZ(60Hz±0.1HZ),超過這個范圍時,說明輸入電壓頻率不穩定,不能升壓,此時升壓一定會損壞設備!
警告:在做電纜耐壓試驗時,必須將芯線和絕緣層物理上分離,不能用其它物品覆蓋在其上面,否則會引起高壓放電,損壞儀器?。?!
超低頻絕緣耐壓試驗原理
超低頻絕緣耐壓試驗實際上是工頻耐壓試驗的一種替代方法。我們知道,在對大型發電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗時,由于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。這樣一些巨大的設備,不但笨重,而且使用十分不便。為了解決這一矛盾,電力部門采用了降低試驗頻率,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0.1Hz超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓試驗,不但能有同樣的等效性,而且設備的體積大為縮小,重量大為減輕 ,理論上容量約為工頻的五百分之一。試驗程序大大地減化,與工頻試驗相比優越性更多。這就是為什么發達國家普遍采用這一方法的原因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯聚乙烯絕緣電力電纜超低頻(0.1Hz)耐壓試驗方法》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制而成的??蓮V泛用于電纜、大型高壓旋轉電機、電力電容器的交流耐壓試驗之中。
三、ZSVLF-30KV超低頻高壓發生器簡介
結合了現代數字變頻先進技術,采用微機控制,升壓、降壓、測量、保護完全自動化,并且在自動升壓過程中能進行人工干預。由于全電子化,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部分:超低頻高壓發生器通用技術條件》電力行業標準,使用十分方便。現在國內外均采用機械式的辦法進行調制和解調產生超低頻信號,所以存在正弦波波形不標準,測量誤差大,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進行放電整形,所以設備的整體功耗較大。本產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:
1、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。
2、過壓保護:當輸出超過所設定的限壓值時,儀器將停機保護,動作時間小于20ms。
3、過流保護:設計為高低壓雙重保護,高壓側可按設定值進行精確停機保護;低壓側的電流超過額定電流時將進行停機保護,動作時間都小于20ms。
4、高壓輸出保護電阻設計在升壓體內,所以外面不需另接保護電阻。
5、由于采用了高低壓閉環負反饋控制電路,所以輸出無容升效應。
四、ZSVLF-30KV超低頻高壓發生器參數
1、輸出額定電壓:參見表
2、輸出頻率:0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz、0.01Hz。
3、帶載能力:參見表1    0.1  Hz  最大1.1μF(理論值,現場電纜長度為3 - 8公里)
0.05 Hz  最大2.2μF(理論值,現場電纜長度為3 - 8公里)
0.02 Hz  最大5.5μF(理論值,現場電纜長度為3 - 8公里)
0.01 Hz  最大11.0μF(理論值,現場電纜長度為10公里以上)
4、測量精度:±(3%滿量程+0.5KV)
5、電壓波形失真度:≤5%
6、使用條件:戶內、戶外;溫度:-10℃∽+40℃;濕度:≤85%RH
7、電源:交流50 Hz,220V ±5%





中試控股ZSVLF-30KV超低頻高壓發生器產品適用性好,實用可靠,效率高,事半功倍 | 是很多企業以及電力工作者信賴的好伙伴。




中試控股踐行“精細制造,深耕技術”產出ZSVLF-30KV超低頻高壓發生器優質產品能夠在市場中贏得用戶信賴,樹立中試控股新形象打下了堅實的根底。

近年來,XLPE(交聯聚乙烯)電纜由于其絕緣性能好,供電安全可靠和安裝方便等優點,已經逐步取代架空線、油紙絕緣電纜和EPR 絕緣電纜,成為城市輸配電主題。為了集中反映電纜內部缺陷,便于進行超低頻耐壓試驗及局部放電試驗分析,建立了合適的試驗模型,模型采用平板電極和同軸電極模型,模擬三種人為缺陷:針尖缺陷(模擬施工過程中金屬尖端扎入電纜絕緣層并留下金屬屑)、氣隙缺陷(模擬電纜本體中存在的氣泡及氣隙)、刀痕缺陷(模擬電纜接頭施工過程中留下的刀痕)。



0.1 Hz 超低頻電壓擊穿特性研究


中試控股詳細講解應用同軸電極模型進行超低頻耐壓試驗,試驗結果見表3。 超低頻電壓下電介質內部電場按照介電常數分布,但由于超低頻電壓頻率很低,容易造成電介質內部電荷積聚,從而導致有的缺陷的試驗結果與交流電壓情況下的結果差別很大。從表中可以看出各種缺陷的擊穿電壓與交流情況相比,遵循相似的規律,氣隙缺陷擊穿電壓低, 針尖缺陷居中,刀痕缺陷至20 kV 尚未擊穿。


交流電壓擊穿特性研究


XLPE 電纜通常情況下是在交流電壓下工作,因此,分析其在交流電壓下的擊穿特性有一定的必要,而且顯得非常重要。


直流電壓擊穿特性試驗


中試控股詳細講解由于直流設備緊湊,操作運輸方便,能適應各種環境等優點,因此仍可以對電纜進行直流耐壓試驗。為了比較分析直流耐壓與交流耐壓試驗的區別,分別對平板電極和同軸電極進行直流耐壓試驗。


1 中試控股詳細講解替代工頻及直流電壓試驗


0.1 Hz 電壓介于直流與50 Hz 工頻電壓之間,它既是一種交變特性的電壓,同時電壓的變化速度比較緩慢。實驗經驗和理論分析表明,直流實驗比較容易出現線圈端部的缺陷,而工程耐壓試驗比較容易出現線圈槽部的缺陷。由于0.1 Hz 電壓介于直流電壓與50 Hz 工頻電壓之間,所以0.1 Hz 電壓應該兼有直流電壓與50 Hz 工頻電壓在發現電機線圈絕緣缺陷方面的優勢。實測表明0.1 Hz 耐壓試驗既能發現線圈槽部的缺陷,也能發現線圈端部的缺陷。因此,0.1 Hz 耐壓試驗既可替代工頻耐壓試驗,也可以替代直流耐壓試驗
2 中試控股詳細講解試驗容量小,設備輕巧
對較大容量的高壓電機進行工頻交流耐壓試驗往往需要數百千伏安的試驗變壓器、調壓器及相應容量的低壓試驗電源。這些試驗設備笨重,移動不便,試驗準備工作量大。如果采用 0.1 Hz超低頻交流耐壓試驗,從理論上講,試驗變壓器的容量將減少到工頻時的 1/500,用 3 kVA~5 kVA 的0.1 Hz試驗設備能解決需要工頻試驗容量數百千伏安的試驗問題,可見,與工頻耐壓試驗相比,0.1 Hz 電壓試驗容量小得多,試驗設備也輕巧方便。


3 對電機絕緣損傷小
0.1 Hz 時電機絕緣內部氣隙中的局部放電量比50Hz工頻時顯著減少,理論上講,0.1 Hz 電機絕緣內部氣隙中的局部放電量約為50Hz工頻局部放電量的1/500。有些實測甚至表明, 在 0.1 Hz電機絕緣內部氣隙中的局部放電量僅為工頻放電量的 1/3 500。運行經驗表明,對某些絕緣已經老化的水輪發電機定子絕緣,局部放電會對電機線圈的絕緣造成較大的損傷,由于超低頻耐壓試驗時局部放電量比50Hz工頻時顯著減小,基本對絕緣起不到破壞作用,這樣也就相對延長了電機的使用壽命。


超低頻高壓發生器結構示意圖及操作說明
中試控股詳細講解本產品接合了現代數字變頻先進技術,采用微機控制,升壓、降壓、測量、保護完全自動化,并且在自動升壓過程中能進行人工干預。由于全電子化,所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示,清晰直觀、打印機輸出試驗報告。


1、控制器面板示意圖


0.1Hz超低頻高壓發生器面板圖


超低頻高壓發生器面板示意圖


圖1


中試控股詳細講解圖1中各部件示意以及功能說明:


(1)“地”:接地端子,使用時與大地相連。


(2)“控制輸出”:輸出多芯插座,使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,用于調節液晶顯示器的對比度。


(4)“功能鍵”:其功能由顯示器提示欄對應位置提示。


(5)“AC220V”:電源輸入插座,內藏保險管。


(6)“開關”:電源開關。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、升壓器結構示意圖


超低頻耐壓裝置升壓結構示意圖
3. 操作說明
1、連線方法


超低頻現場試驗接線方法


圖3 (連線圖)


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


2、操作程序


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


按上述方法連好所有線路之后,就可以將電源開關打開。儀器在微機上電復位下,自動進入如圖4所示的設限界面。在進行連線、拆線、或暫不使用儀器時,應將電源關掉。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。

 

 

 

 

 

 

 

 

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