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中試控股技術研究院魯工為您講解：介質損耗及超低頻測量儀

中試控股是ZSHVA-30KV超低頻電纜介質損耗測試儀源頭實力大廠
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-30KV超低頻電纜介質損耗測試儀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-30KV超低頻電纜介質損耗測試儀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

?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。可進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。

操作說明
1.操作程序
開機、關機、復位
按上述方法連好所有線路之后，就可以將電源開關打開。儀器在微機上電或復位后，自動進入如圖 4 所示的界面。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，保險管大小應按表 3 提供的數據更換。
首先在圖 4 屏上點擊“設置”按鍵會出現圖 5 所示的設置參數界面，在圖 5 上可根據試驗的需要設定好輸出頻率、試驗時間、試驗電壓、高壓側的過流保護值、過壓保護值。修改方法如下：
★ 頻率有三種選擇：0.1、0.05、0.02，單位為 Hz。
★ 定時修改范圍：0-99 分。它規定了試驗時間的長短，單位為分鐘。
★ 設定電壓：范圍為 0 至額定值，單位為 kV。它設置了我們所要升至的試驗電壓。儀器升至這個設定限壓值時，就不再升壓,并保持在這個峰值下進行等幅的正弦波輸出。
★ 設定限壓：電壓保護值設定范圍為 0 至額定值，單位為 kV。它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。
★ 設定限流：電流保護值設定范圍為 0 至額定值，單位為 mA。它規定了通過試品的電流上限值，當電流超過此設定時，儀器自動切斷輸出。
（注意：以上電壓、電流及儀器顯示的測量數據均為峰值。）
（3) 自動升壓
按圖 4 中的“開始”鍵后，儀器在電腦的控制下，按如下流程進行升壓試驗：自檢→升壓→等幅輸出→停機
具體過程如下：
自檢過程
控制器自動進入負載檢測，若未檢測到負載，則如圖 6 狀態欄中提示信息：“未接負載”,
表示未接升壓體或未接容性試品。
圖 6 控制器提示未接負載
升壓過程
自檢成功后，儀器自動進入升壓狀態，則如圖 7 所示，狀態欄中提示信息：“正在升壓”。
與此同時，計時開始進行。
圖 7 控制器提示正在升壓
等幅輸出
控制器在若干個周期的時間內將電壓升至設定值，儀器將進行等幅輸出，則如圖 8 所示，
狀態欄中提示信息：“等幅輸出”
當計時達到設定時間，儀器自動停機，則如圖 9 所示，狀態欄中提示信息：“停止試驗”。

量諧振是發生在含時變元件電路內的諧振。一個凸極同步發電機帶有容性負載的電路內就可能發生參量諧振。

串聯諧振電路：  用線性時不變的電感線圈和電容器串聯成的諧振電路。這種電路產生的諧振稱串聯諧振，又稱電壓諧振。當外加電壓的頻率ω 等于電路的諧振頻率ω0時，除改變ω可使電路諧振外，調整L、C的值也能使電路諧振。諧振時電路內的能量過程是在電感和電容之間出現周期性的等量能量交換。以品質因數Q值表示電路的性能，Q值越大，諧振曲線越尖窄 ，則電路的選擇性越好。考慮信號源的內阻時，Q值要下降 ，因此，串聯諧振電路不宜與高內阻信號源一起作用。

并聯諧振電路：用線性時不變電感線圈和電容器并聯組成的諧振電路。其中的諧振稱并聯諧振，又稱電流諧振。以Q表示電路的性能，電路內的能量過程與串聯諧振電路類似。信號源內阻會降低Q 值，且內阻越小，品質因數值越小 ，所以并聯諧振電路不宜與低內阻信號源一起使用。

式中R為電阻，L為電感，C為電容，ω為非諧振頻率，ω0為諧振頻率。電路內的能量過程與串聯諧振電路類似。信號源內阻會降低Q 值，且內阻越小，品質因數值越小 ，所以并聯諧振電路不宜與低內阻信號源一起使

原理：

主要是指電感、電容并聯諧振組成的LC振蕩器。

因為LC回路有選頻特性。理由：回路的等效阻抗Z=(-J/ωC)//(R+JωL),可知，阻抗Z與信號頻率有關。不同頻率的信號電流（同等大小的電流）在通過回路時，產生的電壓是不同的。只有一個頻率的信號電流產生的電壓最大，就是當信號角頻率ω=ω0=1/√LC時。此時回路阻抗最大，叫做并聯諧振。

作用:

RCL串聯電路中的感抗與容抗有相互抵消的作用，即ωL-1/ωC=0，此時串聯電路中的電抗為0，電流和電壓同相位，稱謂串聯諧振。

RLC并聯電路中的感抗與容抗有相互抵消的作用，即1/ωL-ωC=0，此時并聯電路中的電抗為0，電流和電壓同相位，稱謂并聯諧振。

串聯諧振的電流有效值達到最大，并聯諧振的電壓有效值達到最大，串聯諧振的L和C兩端可能出現高電壓，并聯諧振L和C兩端肯能出現過電流，串聯諧振電抗電壓為0，并聯諧振電抗電流為0。

隨著電力預防性試驗針對于大容量和高電壓的電氣設備，建議采用工頻耐壓進行絕緣性能的檢測，也就是剔除了采用直流高壓發生器對電氣設備絕緣性能檢測的使用要求，雖然兩者都屬于破壞性試驗，但經過長期的研究，采用工頻耐壓的方式相比于直流耐壓穩定性，安全性要好，由于電氣設備的容量大，電壓高，往往像油浸式試驗變壓器一類的工頻耐壓設備無法滿足測試要求，在國內，為了達成這一目的，基本通過變頻串聯諧振來實現測量。

變頻串聯諧振，"變頻"在串聯諧振電路中，通過調整可變的頻率范圍產生諧振條件，“串聯”是指在整個電路中的連接方式，串聯時，電壓相加，電流不變，“諧振”是指的諧振電路，組合起來就是我們常說的串聯諧振試驗裝置。

串聯諧振

串聯諧振是一種電路性質。同時也是串聯諧振試驗裝置。

串聯諧振試驗裝置分為調頻式和調感式。一般是由變頻電源、勵磁變壓器、電抗器和電容分壓器組成。被試品的電容與電抗器構成串聯諧振連接方式；分壓器并聯在被試品上，用于測量被試品上的諧振電壓，并作過壓保護信號。

在電阻、電感及電容所組成的串聯電路內，當容抗XC與感抗XL相等時，即XC=XL，電路中的電壓u與電流i的相位相同，電路呈現電阻性，這種現象叫串聯諧振。當電路發生串聯諧振時電路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R，電路中總阻抗最小，電流將達到最大值。

產品優點

1. 所需電源容量大大減小。系列串聯諧振試驗裝置是利用諧振電抗器和被試品電容產生諧振，從而得到所需高電壓和大電流的，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倍（Q為品質因素）。

2. 設備的重量和體積大大減小。串聯諧振電源中，不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器，而且，諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q，使得系統重量和體積大大減小，一般為普通試驗裝置的1/5～1/10。

3. 改善輸出電壓波形。諧振電源是諧振式濾波電路，能改善輸出電壓的波形畸變，獲得很好的正弦波，有效地防止了諧波峰值引起的對被試品的誤擊穿。

4. 防止大的短路電流燒傷故障點。在諧振狀態，當被試品的絕緣弱點被擊穿時，電路立即脫諧（電容量變化，不滿足諧振條件），回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而采用并聯諧振或者傳統試驗變壓器的方式進行交流耐壓試驗時，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數百倍。所以，串聯諧振能有效地找到絕緣弱點，又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。

5. 不會出現任何恢復過電壓。被試品發生擊穿閃絡時，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧立刻熄滅，裝置的保護回路動作，切斷輸出。

應用

串聯諧振廣泛用于電力、冶金、石油、化工等行業，適用于大容量，高電壓的電容性試品的交接和預防性試驗。

便攜式 變頻串聯諧振裝置主要用于以下方面：

1、6kV-500kV高壓交聯電纜的交流耐壓試驗

2、發電機的交流耐壓試驗

3、GIS和SF6開關的交流耐壓試驗

4、6kV-500kV變壓器的工頻耐壓試驗

5、其它電力高壓設備如母線，套管，互感器的交流耐壓試驗。

部件作用

組成部件：由變頻電源、勵磁變壓器、高壓電抗器和電容分壓器組成。

1.變頻電源：將220V/380V，50HZ的電源變為頻率可調、電壓連續可調，同時集操作、保護、控制、監測功能于一體。

2.勵磁變壓器：將變頻電源輸出的電壓升壓，同時隔離高壓和低壓。

3.高壓電抗器：與容性試品發生串聯諧振。

4.分壓器：測量調節器上的高壓電壓值和低壓。

中試控股生產的調感式串聯諧振具有過壓、過流、零位啟動、系統失諧(閃落)等保護功能，采用DSP平臺技術多種工作模式，高試驗速度等功能，中試控股獲取調感式串聯諧振試驗一手資料。

一、調感式串聯諧振試驗設備應用

A

 圖1、中試控股調感式串聯諧振試驗裝置

        20kV/600MW汽輪發電機的工頻交流耐壓試驗，單相電容量不超過0.4uF，試驗電壓不超過43kV。

        (1)發電機容量：600MW ；出口電壓：20kV；單相電容量為0.4μF 最高耐壓試驗值不超過43kV

        (2)諧振電感：L=1/0.4X(6.28×50)2=25.3H

        0.4uF下最大被試電容量時的試驗電流：50×6.28×0.4×10-6×2343×103=5.4A。