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電力技術
直流電壓發(fā)生器(電纜耐壓設備)
時間：2023-03-12
中試控股技術研究院魯工為您講解： 直流電壓發(fā)生器(電纜耐壓設備)
對于試驗設備的選取，一般選擇不同電壓等級的直流高壓發(fā)生器，我們室內現有60KV 2套，200KV 2套，600KV 1套，根據被試設備需要的試驗電壓值來確認，具體原理都是通過硅堆倍壓整流得來。但也可以通過中試控股電力講解現場組建，即用試驗變壓器高壓串硅堆（半波或全波整流）和并濾波電容器來進行發(fā)電機、電纜或避雷器的耐壓和泄漏電流的測試。
交接規(guī)程的相關規(guī)定：發(fā)電機：其Us = 3Ue ，Us按0.5 Ue分階段上升，每階段停留1min。各相泄漏電流的差別不應大于最小值的100%；泄露電流不應隨時間延長而加大；當泄漏電流不成比例上升時，應進行分析。（為什么要分段加壓，且每階段要停留，是因為大容量的被試品其吸收過程較長，若加壓太快，在US下1min是讀取的電流值不一定是真正的電導電流），水內冷發(fā)電機應采用低壓屏蔽法。交流電動機：其Us = 3Ue，只針對1000V及1000KW以上容量的、中性點連線引出的繞組分相進行，并在Us下，各相泄漏電流的差值不應大于最小值的100%，當泄漏電流小于20μA時，相間無明顯差別即可。電力變壓器：35KV及以上，且容量在800KVA及以上時，應測量泄漏電流。測試繞組連同套管的泄漏電流時，不同的電壓出線等級規(guī)定了不同的Us 值，并給出了允許的泄漏電流值（不同溫度下的參考值）。
電纜：Us 分4-6段均勻上升，每階段停留1min，泄漏值不平衡系數≤2，6KV電纜小于10μA時，平衡系數不作規(guī)定，當電流不穩(wěn)或突變時或隨時間延長而增加時應處理。金屬氧化物避雷器：應測試其1mA下的直流參考電壓和75%U1mA的泄漏電流，一般小于50μA，6KV的避雷器因產品的型號和規(guī)格的不同會有區(qū)別，應注意產品的說明書和出廠試驗報告。
一般試驗接線：主要涉及的是微安表的接入。當接在高壓側時精度稍高，誤差小，一般讀取發(fā)生器高壓側的泄漏值，其主要應用于被試品一極接地的場合，如變壓器和電機、電纜等，其微安表可方便地引入高壓引線的屏蔽。當被試品的一極對地有絕緣時，如避雷器，則可將微安表接在避雷器的基座之間，但必須先測試其基座的絕緣良好。如果接在高壓側則必須經過屏蔽，否則肯定超差。而水內冷發(fā)電機直流耐壓時，微安表接在電源的低壓側，采用低壓屏蔽法。另外試驗電壓的讀取一般要求直讀Us，而發(fā)電機試驗時必須并接標準表，等級精度均應符合要求。當單獨接入微安表時，應有保護防止沖擊的措施如并接電感電容和短路等。
中試控股電力講解基本試驗步驟和注意事項：按作業(yè)指導書的相關程序，現場勘察環(huán)境，布置安全設施，按儀器的操作規(guī)程進行接線。
1、必須將被試設備絕緣檢測合格；
2、應先空試，尤其是發(fā)電機直流耐壓前，必須記錄I0 ；
3、應消除表面泄漏和雜散電流影響，引入屏蔽，擦拭干凈表面；
4、非被試側三相應接地短接；
5、精神集中，關注微安表的變化；
6、測試完后必須充分放電后才能進行換相；
7、記錄環(huán)境溫度，如變壓器繞組連同套管的泄漏與溫度有很大關系，應記錄準確。
安規(guī)中的相關內容：
（1）試驗設備的接地，應使用4mm2的多股軟銅線；
（2）被試品的外殼和非被試相應可靠接地，高壓引線盡量縮短，有安全距離，不得影響放電；
（3）應掛“止步，高壓危險”警示牌；
（4）合閘前應檢查設備的零位；
（5）應大聲喧唱；
（6）進行電機、電容、電纜耐壓后，應先用帶電阻的接地棒放電，然后直接放電；
（7）雷電天氣或6級以上風時，嚴禁戶外高試。
對于直流高壓發(fā)生器和標準測試桿應每年檢驗一次
1 無工作票操作
無工作票進行高壓試驗，往往缺乏具體的組織措施和安全措施，會導 致工作混亂，必須嚴格禁止。
2 接地不可靠
接地不可靠可能帶來以下安全隱患：
(1) 放電時(如電容器放電)嚴重危及人身安全；
(2) 感應電等通過試驗儀器危及人身安全；
(3) 造成儀器工作不穩(wěn)定或設備被燒壞。
因此，要求接地可靠，必須使地線與接地金屬接觸良好，如接地 金屬附有鐵銹、油漆等雜物，需將其清理干凈再接地線。切忌馬虎大意。
3 安全距離不夠
在高壓試驗加壓之前，必須保證有足夠的安全距離。特別是在與所加壓設備相連接或與其引線相近的設備上工作的人員，必須離開，并保證有足夠的安全距離，方可加壓。
4 監(jiān)視不力或無人監(jiān)視
在高壓試驗中，要加強監(jiān)視，保證一切人員不進入高壓試驗區(qū)，同時也要注意操作人員操作正確與否。在公共場所進行電纜絕緣泄漏電流測試等試驗工作時要加大監(jiān)視力度，確保過往行人的安全。高壓試驗時禁止單人操作，無人監(jiān)視。
5 未嚴格執(zhí)行呼唱制度
未經操作人員許可，電壓未降就擅自拆除接線，或憑經驗行事，這是高壓試驗中的嚴重違規(guī)行為。在測試CT、PT、變壓器等介損時，其電壓要加到10 000 V，僅憑操作人員的動作來判斷電壓已降而擅自拆除接線，往往會造成嚴重的事故。在耐壓試驗中，以下2種違規(guī)行為必須禁止：
(1) 憑放電聲判斷電壓已降而動手在耐壓設備上工作。
(2) 憑聽操作儀器的聲音判斷操作結束，而動手在耐壓設備上工作。
因此，在這類高壓試驗中，必須詢問操作人員是否可以開始工作， 確保其在電源斷開的情況下，得到對方的許可后，方可工作。
6 未執(zhí)行放電操作或放電不完全
在電容器試驗前后，必須讓電容器對地放電。
電容器放電時，操作人員應在監(jiān)護人的監(jiān)護下，戴好安全帽，穿上絕緣靴，戴上絕緣手套，合上地刀并讓其充分放電。之后，再逐個放電，且每個電容器兩端都必須放電，放電時間要大于RC，以保證其完全放電。做電纜絕緣泄漏電流試驗時，應在降壓放電后方可拆除接線。35 kV及以上的避雷器，試驗降壓后，應對其周圍的避雷器放電。其它該放電的試驗也應在放電后進行。
7 走錯間隔
ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發(fā)生器
適合電壓等級：10KV、35KV、110KV、220KV、300KV、400KV、500KV、750KV、800KV、1000KV
電流分類：2mA、3mA、5mA、10mA、20mA
參考標準：DL/T 474.2-2018，電力行業(yè)DL/T848.1-2004《高壓試驗裝置通用技術條件 第1部分：直流高壓發(fā)生器》ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發(fā)生器是由中試控股研發(fā)生產，適用于電力試品測試，對氧化鋅避雷器、電力電纜、變壓器、發(fā)電機、電動機、斷路器/開關、開關柜、隔離開關、互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、輸電線路、熔斷器、電容器、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統(tǒng)等高壓電氣設備進行直流耐壓試驗，行業(yè)處于領先水平！
中試控股始于1986年 ? 30多年專業(yè)制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商
ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發(fā)生器
儀器特征
（1）精度高、測量準確。控制箱上電壓表直接顯示加在負載試品上的電壓值，使用時無需外加分壓器，接線簡單。儀器具有高、低壓端測量泄漏電流，高壓端采用圓形屏蔽數字表顯示，不怕放電沖擊，抗干擾性能好，適合現場使用。
（2）電壓調節(jié)穩(wěn)定度高，全量程平滑調壓，輸出電壓調節(jié)采用進口單個多圈電位器，升壓過程平穩(wěn)，調節(jié)精度高。
（3）負極性輸出、零啟動、連續(xù)可調、有過電壓、過電流、回零、接地保護、特有斷線保護等各種保護功能。自動保護電路功能強，保護完善可靠，使操作安全。
（4）采用最先進技術、工藝制造，率先應用中頻倍壓電路，采用最新的PWM高頻脈寬調制技術和大功率IGBT器件，從而使輸出高壓穩(wěn)定度更高，紋波系數更小。
（5）增設高精度0.75UDC1mA功能，為做氧化鋅避雷器測量帶來極大的方便。
（6）過電壓整定采用了數字撥碼開關，能將整定電壓值直觀顯示，顯示數值單位為kV，一目了然。
（7）故障取樣采用專用的傳感器，動作時間為納秒級，光隔離元件也為納秒級，可快速完全關斷直流主回路，從而最大的保護儀器不受損傷。
（8）倍壓筒采用新型材料，輕巧、堅固。底部設有三只內藏式支撐腳，增加了倍壓筒的穩(wěn)定性。外表涂特種絕緣材料，電氣性能好，防潮能力強。
（9）機箱采用鋁合金機箱，體積小，重量更輕、更美觀、更可靠、操作簡單、功能齊全，便于野外使用。
4.技術參數
技術參數 300/5
額定電壓(kV) 300
額定電流(mA) 5
額定功率(W) 1500
控制箱質量(kg) 7.5
倍壓筒質量(kg) 11.5
倍壓筒高度(mm) 1250
電壓精度 ±(1.0%讀數＋2個字)
電流精度 ±(1.0%讀數＋2個字)
紋波系數 ≤0.5%
電壓穩(wěn)定度 電源電壓變化±10%時≤1%
過載能力 空載電壓可超出額定電壓10%使用10分鐘
最大充電電流為1.25倍額定電流
電源 單相交流50Hz 220V±10%
ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發(fā)生器直流高壓發(fā)生器具有多種保護功能，如：低壓過流、低壓過壓、高壓過流、高壓過壓、零位保護、不接地保護等。推動信號快速關斷保護在輸出端采用專用傳感器取樣，反應時間為納秒級，通過納秒級的光隔離元件和納秒級的模擬開關，全過程在2微秒內將功放電路的推動信號切斷，保證在輸出短路的情況下，不損壞功率器件。是指主要用于絕緣和漏電檢測中的高壓電源，高壓電源和高壓發(fā)生器已經沒有嚴格的區(qū)別。
ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發(fā)生器
⑴ 智能輸出及電壓、電流測量電纜快速聯(lián)接多芯插座:用于機箱與倍壓部分的聯(lián)接。聯(lián)接時只需將電纜插頭上的白點對準插座上的白點順時針方向轉動到位即可。拆卸時只需逆時針轉動電纜插頭即可。注意:安裝、拆卸插頭時,請握緊插頭的金屬圓環(huán)處旋轉。嚴禁手握電纜線旋轉及拉撥電纜線旋轉,以免造成插頭與電纜線之間斷線。
⑵ LCD液晶顯示屏：顯示直流高壓輸出電壓,單位為kV,最小分辨率為±0.1kV；顯示高壓輸出電流,單位為uA,最小分辨率為±0.1uA；顯示設定電壓單位為kV,每次開機默認上次設定電壓值;顯示每次試驗設定好的時間.
⑶電源輸入插座:單相交流220V±10%,50Hz。將隨機配置的電源線與電源輸入插座相聯(lián)(插座內自帶保險管10A或單獨保險座)。
⑷接地接線柱:此接地端子與倍壓筒接地端子及試品接地聯(lián)接為一點后,再與接地網相連。
⑸設定功能鍵：開機后或者每次試驗結束后按此鍵后方可進入下一菜單，然后根據試驗要求設定每次試驗所需要的電壓和時間。
⑹選擇功能鍵：選擇鍵用來移動光標，進入你所要選擇的界面。在特殊情況下還可長按此鍵3秒解除接地不良保護報警功能（如采用發(fā)電機作為電源或現場接地不良但仍可試驗的情況下。）
⑺計時功能鍵：開機后按此功能鍵可以設定時間日期，進入試驗菜單后可以對每次試驗的時間進行倒計時，到你設定的時間后伴隨三聲蜂鳴報警，提醒你設定的試驗時間已到，可重復計時。
⑻75%VDC-1mA用黃色帶燈按鈕:紅燈亮時有效。當按下黃色按鈕后黃燈亮,輸出高壓降到原來的0.75倍,并保持此狀態(tài),此功能是專門為氧化鋅避雷器快速測量用0.75VDC-1mA,按下綠色按鈕紅燈、黃燈均滅,高壓切斷并退出0.75倍狀態(tài)。
⑼綠色帶燈按鈕:綠燈亮表示電源已接通及高壓斷開。在紅燈亮狀態(tài)下,按下綠色按鈕,紅燈滅綠燈亮,高壓回路切斷。重復按此按鍵就能復位到開機初始狀態(tài)。
⑽紅色帶燈按鈕、高壓接通按鈕、高壓指示燈:在綠燈亮的狀態(tài)下,按下紅色按鈕后,紅燈亮綠燈滅,表示高壓回路接通。此時可升壓。此按鈕須在電壓調節(jié)電位器回零狀態(tài)下才有效。如按下紅色按鈕紅燈亮,綠燈仍亮,但松開按鈕紅燈滅綠燈亮,表示機內保護電路已工作,此時必須關機檢查過壓整定是否小于滿量程的5%及有無其它故障,檢查無誤后再開機。
⑾粗調電壓調節(jié)電位器:該電位器粗調多圈電位器,順時針旋轉為升壓,反之為降壓。此電位器具備控制電子零位保護功能。因此升壓前必須先回零位。電壓調節(jié)精度0.1%kV,試驗完畢后,該電位器應回到零位上。
⑿細調電壓調節(jié)電位器:為調整精度用,該電位器微調多圈電位器,順時針旋轉為升壓,升壓很微慢,反之為降壓。細調一般為最后用于調整電壓準確數和做氧化鋅避雷器試驗,最后調整電流準確數用。試驗完畢后,該電位器應回到零位上。
⒀電源開關:將此開關朝上邊按下,電源接通,綠燈亮;反之為關斷。避免用此開關直接關斷高壓,關機時,首先使電壓粗調和微調電位器都回到零位后,然后關閉電源開關。
ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發(fā)生器在直流高壓發(fā)生器在行業(yè)內率先采用分節(jié)式結構，即既可用于高電壓等級，又能用于較低電壓等級，并保持其精度不變。以100/200kV/2mA分兩節(jié)為例，單節(jié)時可做100kV/2mA使用，可用于35kV及以下系統(tǒng)電氣設備直流高壓試驗，此時可保證測量的準確性避免大馬拉小車；兩節(jié)使用時可做200kV/2mA 使用.可用于220kV分節(jié)、110kV及以下氧化鋅避雷器直流試驗及交聯(lián)電纜的直流耐壓試驗。
交接規(guī)程的相關規(guī)定：發(fā)電機：其Us = 3Ue ，Us按0.5 Ue分階段上升，每階段停留1min。各相泄漏電流的差別不應大于最小值的100%；泄露電流不應隨時間延長而加大；當泄漏電流不成比例上升時，應進行分析。（為什么要分段加壓，且每階段要停留，是因為大容量的被試品其吸收過程較長，若加壓太快，在US下1min是讀取的電流值不一定是真正的電導電流），水內冷發(fā)電機應采用低壓屏蔽法。交流電動機：其Us = 3Ue，只針對1000V及1000KW以上容量的、中性點連線引出的繞組分相進行，并在Us下，各相泄漏電流的差值不應大于最小值的100%，當泄漏電流小于20μA時，相間無明顯差別即可。電力變壓器：35KV及以上，且容量在800KVA及以上時，應測量泄漏電流。測試繞組連同套管的泄漏電流時，不同的電壓出線等級規(guī)定了不同的Us 值，并給出了允許的泄漏電流值（不同溫度下的參考值）。
電纜：Us 分4-6段均勻上升，每階段停留1min，泄漏值不平衡系數≤2，6KV電纜小于10μA時，平衡系數不作規(guī)定，當電流不穩(wěn)或突變時或隨時間延長而增加時應處理。金屬氧化物避雷器：應測試其1mA下的直流參考電壓和75%U1mA的泄漏電流，一般小于50μA，6KV的避雷器因產品的型號和規(guī)格的不同會有區(qū)別，應注意產品的說明書和出廠試驗報告。
一般試驗接線：主要涉及的是微安表的接入。當接在高壓側時精度稍高，誤差小，一般讀取發(fā)生器高壓側的泄漏值，其主要應用于被試品一極接地的場合，如變壓器和電機、電纜等，其微安表可方便地引入高壓引線的屏蔽。當被試品的一極對地有絕緣時，如避雷器，則可將微安表接在避雷器的基座之間，但必須先測試其基座的絕緣良好。如果接在高壓側則必須經過屏蔽，否則肯定超差。而水內冷發(fā)電機直流耐壓時，微安表接在電源的低壓側，采用低壓屏蔽法。另外試驗電壓的讀取一般要求直讀Us，而發(fā)電機試驗時必須并接標準表，等級精度均應符合要求。當單獨接入微安表時，應有保護防止沖擊的措施如并接電感電容和短路等。
中試控股電力講解基本試驗步驟和注意事項：按作業(yè)指導書的相關程序，現場勘察環(huán)境，布置安全設施，按儀器的操作規(guī)程進行接線。
1、必須將被試設備絕緣檢測合格；
2、應先空試，尤其是發(fā)電機直流耐壓前，必須記錄I0 ；
3、應消除表面泄漏和雜散電流影響，引入屏蔽，擦拭干凈表面；
4、非被試側三相應接地短接；
5、精神集中，關注微安表的變化；
6、測試完后必須充分放電后才能進行換相；
7、記錄環(huán)境溫度，如變壓器繞組連同套管的泄漏與溫度有很大關系，應記錄準確。
安規(guī)中的相關內容：
（1）試驗設備的接地，應使用4mm2的多股軟銅線；
（2）被試品的外殼和非被試相應可靠接地，高壓引線盡量縮短，有安全距離，不得影響放電；
（3）應掛“止步，高壓危險”警示牌；
（4）合閘前應檢查設備的零位；
（5）應大聲喧唱；
（6）進行電機、電容、電纜耐壓后，應先用帶電阻的接地棒放電，然后直接放電；
（7）雷電天氣或6級以上風時，嚴禁戶外高試。
對于直流高壓發(fā)生器和標準測試桿應每年檢驗一次
1 無工作票操作
無工作票進行高壓試驗，往往缺乏具體的組織措施和安全措施，會導 致工作混亂，必須嚴格禁止。
2 接地不可靠
接地不可靠可能帶來以下安全隱患：
(1) 放電時(如電容器放電)嚴重危及人身安全；
(2) 感應電等通過試驗儀器危及人身安全；
(3) 造成儀器工作不穩(wěn)定或設備被燒壞。
因此，要求接地可靠，必須使地線與接地金屬接觸良好，如接地 金屬附有鐵銹、油漆等雜物，需將其清理干凈再接地線。切忌馬虎大意。
3 安全距離不夠
在高壓試驗加壓之前，必須保證有足夠的安全距離。特別是在與所加壓設備相連接或與其引線相近的設備上工作的人員，必須離開，并保證有足夠的安全距離，方可加壓。
4 監(jiān)視不力或無人監(jiān)視
在高壓試驗中，要加強監(jiān)視，保證一切人員不進入高壓試驗區(qū)，同時也要注意操作人員操作正確與否。在公共場所進行電纜絕緣泄漏電流測試等試驗工作時要加大監(jiān)視力度，確保過往行人的安全。高壓試驗時禁止單人操作，無人監(jiān)視。
5 未嚴格執(zhí)行呼唱制度
未經操作人員許可，電壓未降就擅自拆除接線，或憑經驗行事，這是高壓試驗中的嚴重違規(guī)行為。在測試CT、PT、變壓器等介損時，其電壓要加到10 000 V，僅憑操作人員的動作來判斷電壓已降而擅自拆除接線，往往會造成嚴重的事故。在耐壓試驗中，以下2種違規(guī)行為必須禁止：
(1) 憑放電聲判斷電壓已降而動手在耐壓設備上工作。
(2) 憑聽操作儀器的聲音判斷操作結束，而動手在耐壓設備上工作。
因此，在這類高壓試驗中，必須詢問操作人員是否可以開始工作， 確保其在電源斷開的情況下，得到對方的許可后，方可工作。
6 未執(zhí)行放電操作或放電不完全
在電容器試驗前后，必須讓電容器對地放電。
電容器放電時，操作人員應在監(jiān)護人的監(jiān)護下，戴好安全帽，穿上絕緣靴，戴上絕緣手套，合上地刀并讓其充分放電。之后，再逐個放電，且每個電容器兩端都必須放電，放電時間要大于RC，以保證其完全放電。做電纜絕緣泄漏電流試驗時，應在降壓放電后方可拆除接線。35 kV及以上的避雷器，試驗降壓后，應對其周圍的避雷器放電。其它該放電的試驗也應在放電后進行。
7 走錯間隔
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