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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜超低頻耐壓介損測試儀

中試控股是ZSHVA-35KV超低頻介損高壓發生器源頭實力大廠
可以完成試驗：應用于6kV、10kV、35kV電纜、電力電容器、大中型發電機、電動機的無損耐壓及介質損耗等項目的測試，集成介質損耗診斷系統、耐壓測試等多種測試功能，峰值電壓可達80kV。
參考標準：DL/T849.4-2004和IEEE400.2-2013
ZSHVA-35KV超低頻介損高壓發生器是由中試控股研發生產，采用 7 寸觸模屏、最新 ARM7 單片機、高速 AD 采集電路，并配有后臺管理軟件。它克服了國內同類產品的諸多缺點，特別適用于絕緣等值電容較大的電氣設備（例如：電力電纜、電力電容器、大中型發電機和電動機等）耐壓試驗，符合 2004 年國家新頒布電力行業標準《超低頻高壓發生器通用技術條件 DL/T849.4-2004》要求。
ZSHVA-35KV超低頻介損高壓發生器采用了降低試驗頻率，從而降低了試驗電源容量的方法。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，且操作簡單。這就是為什么發達國家普遍采用這一方法的主要原因。

中試控股多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商

中試控股一直致力于從事超低頻耐壓介質損耗測試裝置，檢測試驗與設備維保三位于一體，集設計、生產、銷售的服務商，為客戶提供一站式工業產品智能系統解決方案。

電氣設備的高壓耐壓試驗是《絕緣預防性試驗》規定的最重要項目之一。
耐壓試驗可分為交流耐壓試驗和直流耐壓試驗，交流耐壓試驗又可分為工頻、變頻和 0.1Hz 超低頻介損測試技術，其中 0.1Hz 超低頻介損技術是最新技術，是當前國際電工委員會推薦的技術。我公司新一代本系列超低頻介損高壓發生器是采用最新
美國技術自主開發的核心產品，采用 7 寸觸模屏、最新 ARM7 單片機、高速 AD 采集電路，并配有后臺管理軟件。
ZSHVA超低頻耐壓介質損耗測試裝置遠遠高于同類進口產品，特別適用于絕緣等值電容較大的電氣設備（例如：電力電纜、電力電容器、大中型發電機和電動機等）耐壓試驗，符合 2004 年國家新頒布電力行業標準《超低頻高壓發生器通用技術條件 DL/T849.4-2004》要求。

1.電壓（峰值）0-80kv， 靈敏度：0.1kV， 精確度：1 % 
2.波形：超低頻正弦波、直流電壓，電壓正，負峰值誤差：≤3％，電壓波形失真度：≤1％
3.頻率范圍：0.1 Hz 0.05 Hz 0.02 Hz 負載范圍（超低頻測試）：10nF–10μF
4.電流：測量范圍：0–70 mA ，靈敏度：1μA ，精確度：1 %
5.介損：
超低頻正弦波電壓范圍：1–80kVrms 
負載范圍：50nF–5μF
分辨率：不低于1x10-6
精確度：不低于1x10-3
測量范圍：1x10-3–21000x10-3
介損測量頻率：0.1Hz 
電容量范圍：50nF-5μF
電阻值范圍：30MΩ-10GΩ
體積：48cm*28cm*58cm
重量：45kg
6.使用條件：戶內、戶外；溫度：-10℃～+40℃；濕度：≤85％RH
7.電源：頻率50Hz,60hz，電壓100v -260V±5%。
8.usb通信口。 
9.使用條件：戶內、戶外；溫度：-10℃～+40℃；濕度：≤85％RH
10.電源：電壓 220V±5%，50±5Hz

控制器提示停止試驗
儀器停止高壓輸出，并對試品進行自動放電，則如圖 10 所示，狀態欄中提示信息：“正在放電”。
停機后如圖 11 所示，狀態欄中提示信息：“試驗通過”并執行數據歷史保存。
注：在試驗過程中一般電壓未出現異常情況、試品沒有放電現象或出現過流保護，就可認為試驗通過。
本儀器提供兩種停機方式：
★ 定時停機：當計時達到設定時間，儀器自動停機
★ 手動停機：點擊“停機”鍵可停機。
這兩種停機方式為正常停機。
★ 另外還有兩種非正常停機:過壓保護停機、過流保護停機。
★ 過壓保護停機
當在試驗的過程中，輸出高壓超過設定限值，儀器起動停機指令后，自動切斷輸出，再執行數據歷史保存，停機后如圖 12 所示，狀態欄中提示信息：“過壓保護”并執行數據歷史保存。
圖 12 控制器提示過壓保護
★ 過流保護停機
當在試驗的過程中，輸出電流超過設定限值，儀器起動停機指令后，自動切斷輸出，再執行數據歷史保存，停機后如圖 13 所示，狀態欄中提示信息：“過流保護”并執行數據歷史保存                   
點擊圖 3 的“打印”鍵，可將顯示器上的本次數據打印成試驗報告。
在查看歷史數據狀態下，點擊“打印”鍵，可打印屏幕上當前顯示的歷史數據。（5）查看歷史數據
凡是通過了定時停機、點擊“停機”鍵進行的停機、過壓保護停機、以及過流保護停機的數據儀器自動將其保存為歷史數據。最多能保存 64 次測量的數據，64 次以前的將自動刪除。點擊圖 3 中的“查看”鍵，可出現圖 13 界面,查看最近 64 次試驗的歷史數據。
點擊圖 3 中的“時鐘”按鍵,可出現圖 15 的設置界面，用于設置系統的日期和時間。
七．電力電纜耐壓試驗方法
將與被測試電纜相連的電氣設備全部斷開。
用兆歐表測試電纜各相絕緣參數，測試合格方可進行超低頻耐壓試驗。
整定試驗電壓值：Umax=3Uo，其中 Uo 為電纜的額定相電壓值。
1：某電纜參數：額定線電壓為 10kV、額定相電壓 Uo=6kV，所以試驗電壓整定值為：Umax=3Uo=18kV
各種型號橡塑絕緣電力電纜 0.1Hz 超低頻試驗電壓值整定值如表 4。
表 4 各種型號橡塑絕緣電力電纜 0.1Hz 超低頻試驗電壓和時間

?一機多用
該儀器自身集成符合IEEE 400.2-2013的耐壓測試和介質損耗因數診斷模塊?？蛇M行電纜交直流耐壓測試、外護套測試及故障定位等多種測試。

?強大的輸出
輸出電壓峰值可達29kV，有效值可達21KV。與同品類儀器相比，電容*大10μF，可測試更長距離電纜。輸出電流*大可達20mA，比同類儀器所需測試時間更短。

?無限制運行時間
可對電纜進行持續測量，而同品類儀器在連續工作1小時后，需要將儀器停機散熱2小時。

?可視化軟件
所有的結果可以通過USB或藍牙進行下載、編輯并生成報告。軟件具有圖形分析功能，可以更加直觀地讀取測試結果并與之前測試結果生成對比。

?DDD安全系統
儀器具有兩個獨立的接地裝置（電子和機械放電），確保儀器運行時因電源被意外切斷，也能使儀器放電，保證操作人員的安全。

?返回電壓保護
防止測試過程中電纜突然上電對人員造成傷害。當儀器檢測到外部電壓大于100V時，自動切斷電源并有紅色指示燈指示，保證操作人員安全。

?運輸方便
在尺寸，重量（14 kg）方面都具有突出特點，具有防水等級為IP67的非常堅固的水密外殼，減少了額外的運輸箱，便于現場測試及運輸。

?高清顯示屏
具有高清的彩色顯示屏(4,3")，可以輕松讀取測試結果。

?干性系統
內部無油填充部件，方便用戶日常的維護及運輸。

?系統可升級
可根據用戶的需要添加局部放電測試模塊，同時進行電纜耐壓、局部放電、介質損耗因數測試。

何謂超低頻，根據IEEE 400.2 規定輸出頻率范圍 0.1 – 0.01 Hz便稱為超低頻。采用0.1Hz高壓發生器產生純正弦波高壓，施加到被測電纜上激發缺陷點的局放，檢測系統經耦合電容器分壓后接檢測阻抗的測量回路，采用脈沖電流法進行局放測量。為何B2HV要采取正弦波呢？首先直流電對電纜損害非常大，超低頻余弦也不能測局放和介損。

自2012年以來超低頻技術的發展推動了各地的應用，廣泛的實踐應用又促進了標準的形成：IEEE、IEC等國際標準陸續納入并推薦配網電纜的超低頻介損、局放、耐壓的多功能監測式耐壓試驗。

是一款10KV電纜超低頻介損測試儀，可評估電纜老化程度，電纜健康情況盡在掌握。僅有14kg重量，現場測試一人搞定，使用時間不受限。另外IP67防護等級使其可在惡略環境下使用；特有的電壓檢測保護以及雙放電裝置，確保操作人員的生命安全，5公里以內電纜介損測試必備神器！

產品考慮到客戶的使用使用情況，可以兼容高壓和低壓側采樣。高壓側采樣的優點是會提高電纜的測試精度（例如10米以下的電纜），低壓側采樣的優點是接線少操作簡便。

輸出電流可達20mA,測試電流的大小決定了測量相同長度及容量的電纜所用的時間長短，長度越長電容越大的電纜對測試電流的要求*越高。而測試輸出電流越大則測試速度*越快。

2.自動調諧功能強大。系統自動調諧時，從30Hz到300Hz自動掃頻，顯示掃頻曲線，用戶能直觀地看到系統調諧過程；掃頻完成后，系統根據掃頻初步找到的諧振頻點，在其±5Hz范圍內以0.01Hz為分辨率進行頻率細掃，最后精確鎖定諧振頻率。

3.支持多種試驗模式。系統支持“自動調諧＋手動調壓”，“自動調諧＋自動調壓”，“手動調諧＋手動調壓”等試驗模式，推薦使用“自動調諧＋手動調壓”模式，既能快速找到諧振點，又能通過手動調壓控制試驗過程，安全性更高。

4.系統人機交互界面友好。試驗參數設置、試驗控制、試驗結果等同屏顯示，直觀清晰，并具有自動計時及操作提示功能。全觸摸屏操作及顯示，具備試驗數據保存和查詢功能。

5.保護功能完善。具備零位保護（電壓輸出控制旋鈕不在零位時，禁止系統啟動），過壓保護，過流保護，閃絡保護等功能，保證了系統的可靠性。

產品參數：

◆ 諧振電壓波型：正弦波，波形畸變率＜1.0%

◆ 輸出頻率：30～300Hz

◆ 工作制：滿功率輸出下，連續工作時間60min

◆ 品質因素：30～80

◆ 輸入工作電源：單相380/220V±10%，50Hz

◆ 環境溫度：－10℃～+50℃

◆ 相對濕度：＜95%，無凝露狀況。

摘要：論述了諧振變壓器的原理，設計方法及研制中應注意的幾個問題，并通過計算值與實測值對比的方法證明了文中計算公式的精確性和實用性。

1. 前言：隨著電力電子技術的發展，采用高壓諧振技術對大容量電氣設備進行工頻耐壓試驗已經成為可能，目前已被廣泛用于電纜，電容器、發電機等具有大電容的電力設備的交流試驗。原理是通過調節鐵心磁路的氣隙長度，得到連續變化的電感L，使其與被試品對地電容C發生諧振。本文以一臺150kVA試驗裝置為模型，闡述高壓諧振變壓器的原理與有關參數的計算。

2. 諧振變壓器原理

2.1 結構特征：諧振變壓器的鐵心可以做成兩種不同的結構：殼式和心式。心式鐵心變壓器在一系列主要指標方面不如殼式鐵心變壓器，其重量和外型尺寸較大，調節氣隙的傳動機構比較復雜。為此，我們研制的試驗裝置采用殼式結構，諧振變壓器繞組套裝在可移動的中心柱外面。

2.2 特性曲線：諧振變壓器的特性曲線如圖2所示。由圖2可見，在不同氣隙長度δ下，諧振變壓器的伏安特性具有良好的線性關系，其電感L與變壓器上的電壓值無關。因而這種諧振變壓器在用于交流諧振試驗時，可先在低壓條件下進行調諧（通過傳動機構改變動鐵心與下軛鐵心之間的氣隙長度），當調諧到諧振時，再升高試驗電壓，系統調諧非常方便。

2.3 回路電感L與鐵心氣隙長度δ的關系：氣隙可調諧振變壓器，無論是串聯型還是并聯型，都是通過調節鐵心氣隙長度，改變回路電感量L，使諧振變壓器發生諧振。這就是對于具有一定對地電容的被試器，通過改變鐵心氣隙長度使諧振變壓器發生諧振的機理。但是需要注意的是氣隙長度不可過大，過大會使已建立的諧振條件遭到破壞。

4.4 150kVA諧振試驗變壓器的設計

用上述計算公式對一臺電源電壓U1=0.22kV，輸出電壓U2=15kV，輸出功率P2=150kVA，且能對最大計算電容為2μF的試品進行工頻高壓試驗的諧振變壓器進行設計。變壓器動鐵心柱及套裝在外面的一、二次繞組如圖5所示，其中主要參數的計算結果如下： D=12cm，動鐵心外接園直徑 ， D1=13.5cm，一次繞組內徑，D2=18cm，二次繞組內徑，D3=25.5cm，二次繞組外徑， H=37cm，繞組高度，N1=66匝，一次繞組匝數 ，N2=4464匝，二次繞組匝數，諧振變壓器調諧電感參數的計算值與實測值如表1所示。

5 結論

（1）由表1可知，計算值與實測值最大誤差不超過6％，說明上述計算公式具有較高精度，足以滿足工程計算的要求。（2）當試驗接近于試品的最大電容計算值時，試品上的電壓可能超過按變壓比決定的數值，為了降低電壓諧振的效應，應使變壓器二次線圈的漏抗盡可能小，同時應在輸出回路加裝防過壓裝置。（3）因電壓與氣隙δ無關，因而應先在較低電壓下進行調諧，當諧振發生后，再將輸出電壓升高到試品的試驗值。（4）在氣隙調節過程中，變壓器的鐵心和機械傳動機構受到很大的電磁力作用，造成較強的振動、噪聲，嚴重時會損壞諧振變壓器的部件。因此這種裝置的機械結構應特殊設計。

串聯諧振電源在電力系統應用中有哪些優點？

一，串聯諧振電源在電力系統應用中的優點：

1、所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的，在整個系統中，電源只需要提供系統中有功消耗的部分，因此，試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。