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中試控股技術研究院魯工為您講解:電力電纜損耗介質測試儀
ZSDJS-9510電纜介損測試儀
電纜介損試驗相關標準:
DL/T 1694.6-2020 高壓測試儀器及設備校準規范 第6部分:電力電纜介質損耗測試儀
簡易讀懂:電纜介損測試儀是做什么?
ZSDJS-9510電纜介損測試儀針對大容量和高電壓容性設備,如高壓電纜(介損tgδ:無限制,電流I:20uA ≤ I ≤ 15A,電壓HV:1KV ≤ HV ≤ 40KV,頻率 f:30Hz≤ f ≤ 300Hz),高壓電機,高壓套管的出廠試驗等,在采用外部大功率試驗變壓器或串聯諧振等外部加壓設備加壓的環境下,進行介損測試。儀器分為手持終端和測試主機兩部分。手持終端與測試主機之間采用2.4G無線通訊方式??勺稣臃y試和反接法測試,正接法和反接法的電流測量量程均可達到2uA-15A的超寬范圍。外施高壓不同頻率可自適應測量,范圍可達30Hz-300Hz。
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ZSDJS-9510高壓電纜介損測試儀主要針對大容量和高電壓容性設備,如高壓電機,高壓套管的出廠試驗,高壓電纜等,在采用外部大功率試驗變壓器或串聯諧振等外部加壓設備加壓的環境下,進行介損測試。儀器分為手持終端和測試主機兩部分。手持終端與測試主機之間采用2.4G無線通訊方式??勺稣臃y試和反接法測試,正接法和反接法的電流測量量程均可達到2uA-15A的超寬范圍。外施高壓不同頻率可自適應測量,范圍可達30Hz-300Hz。
特點:
參考文獻
交聯聚乙烯電纜的介質損耗介紹
現象:電介質在外電場作用下,由于介質電導和介質極化的滯后效應,其內部會有發熱現象,這說明有部分電能已轉化為熱能耗散掉,電纜絕緣介質(XLPE)也不例外。
定義:電介質在電場作用下,在單位時間內因發熱而消耗的能量稱為電介質的損耗功率,即介質損耗(diclectric loss),簡稱為介損。
作用:介質損耗的大小是衡量絕緣介質電性能的一個重要指標。介質損耗不但消耗了電能,而且使絕緣發熱引發熱老化。如果介電損耗較大,甚至會引起介質的過熱而絕緣破壞,所以從這種意義上講,介質損耗越小越好。
形成機理:按照電介質的物理性質通常有三種電介質損耗形式。
(1)漏導損耗:實際使用中的絕緣材料都不是完善的理想的電介質,在外電場的作用下,總有一些帶電粒子會發生移動而引起微弱的電流,這種微小電流稱為漏導電流,漏導電流流經介質時使介質發熱而損耗了電能。這種因電導而引起的介質損耗稱為“漏導損耗”。
對于XLPE電纜,在直流及交流電壓下都存在漏導損耗,通常直流電壓用泄漏電流的大小或絕緣電阻的大小來反映介質的這一損耗情況。
(2)極化損耗:在介質發生緩慢極化時(松弛極化、空間電荷極化等),帶電粒子在電場力的影響下因克服熱運動而引起的能量損耗。
對于XLPE電纜,只有在交流電壓下才存在極化損耗,而且隨著交流頻率的增大,極化損耗通常也增大。
(3)局部放電損耗:通常在固態電介質中由于存在氣隙或油隙,當外施電壓達到一定數值時,氣隙或油隙先放電而產生損耗,這一損耗在交流電壓下要比直流電壓時大的多。
對于XLPE電纜,在直流電壓下,可用泄漏電流的大小來反映電介質的損耗,而在交流電壓下,介質損耗不能單用泄漏電流來表示,通常用介質損耗正切來表示,即在一定的交流電壓下,電纜絕緣所表現出的等效電阻Rg的大小值。
由于交聯聚乙烯電力電纜不推直流耐壓試驗,交流耐壓試驗僅能反映電纜的電介質擊穿特性,不能反映電纜的損耗特性,因此有必要對電力電纜進行介損測量。
1.一種電纜介損老化狀態測試儀,其特征在于,它由超低頻電源(4)、信號采集電路(2)、CPU處理器(3)三個部分組成,三部分順序相接,信號采集電路(2)具有外接頭,所述的超低頻電源(4)頻率為0.02-0.1Hz。
GB/T 3048.11-2007 電線電纜電性能試驗方法 第11部分:介質損耗角正切試驗
GB/T 3334-1999 電纜紙介質損耗角正切(tgδ)試驗方法(電橋法)
GB/T 5654-2007 液體絕緣材料 相對電容率、介質損耗因數和直流電阻率的測量
GOST 12179-1976 電纜和導線介質損失角正切測定法
1、7寸彩色液晶顯示工業級電容屏:儀器采用高端電容式觸摸7寸彩色液晶顯示屏,超大顯示界面所有操作步驟中文菜單顯示,每一步都清晰明了。
2、超寬電流量程:正接法和反接法電流測量量程都可以達到20uA-15A的超寬范圍,更大電流可定制。
3、超寬頻率范圍:外施高壓頻率可達30Hz-300Hz的超寬范圍,自適應測量。
4、各種高電壓可定制:外施高壓電壓能夠滿足各種高電壓環境,可根據用戶需求定制。
5、光纖高壓通訊:測試主機高壓采樣與低壓采樣之間采用工業級光纖通訊模塊,在兼顧高低壓之間絕緣性能的同時又能最大程度保障測試數據的精度。
6、獨立手持操作終端:手持終端與測試主機完全隔離采用2.4G無線通訊,整個測試過程中用戶只需在手持終端上操作即可,最大程度保障操作人員的人身安全。
7、鋰電池供電:手持終端、測試主機低壓端、測試主機高壓端,都采用鋰電池供電,充滿電可連續工作8小時以上。
8、U盤存儲:本機存儲的數據可以通過USB接口保存至U盤中。
參數:
1、使用條件:-15℃∽40℃ RH<80%
2、標準電容:tgδ: <0.005%,Cn: 99.78PF
耐壓電壓: 40KV
3、分辨率:介損tgδ: 0.001%,電容量Cx: 0.001pF,頻率f:0.001Hz
4、精度:介損△tgδ:±(讀數*1.0%+0.040%),電容量△C x :±(讀數*1.0%+1.00PF),頻率 △f:±(讀數*1.0%+0.10Hz)
5、測量范圍:介損tgδ無限制,電流I 20uA ≤ I ≤ 15A,電壓HV 1KV ≤ HV ≤ 40KV,頻率f 30Hz≤ f ≤ 300Hz
6、手持終端鋰電池:7800mAh鋰電池
7、充電器:DC12.6V 3000mA
8、顯示方式:7寸800*480彩色液晶顯示屏
9、操作方式:工業級電容觸摸屏
10、手持終端尺寸(mm)270(L)×160(W)×65(H)
11、測試主機尺寸(mm)300(L)×300(W)×600(H)
12、存儲器大小200組,支持U盤數據存儲
13、重量(手持終端)1.5Kg
14、重量(測試主機)23Kg
2.根據權利要求1所述的一種電纜介損老化狀態測試儀,其特征在于,所述的超低頻電源(4)頻率為0.02Hz。
技術總結
一種電纜介損老化狀態測試儀,其要點在于它由超低頻電源、信號采集電路、CPU處理器三個部分組成,三部分順序相接,信號采集電路具有外接頭,所述的超低頻電源頻率為0.02?0.1Hz。本實用新型體積小,攜帶方便,它是在現有的電纜介損老化狀態測試儀基礎上進行改進,將工頻電源改為超低頻電源,電源的頻率由50Hz下降到0.02?0.1Hz,減小了500?2500倍,也就意味著同樣一根電纜比用工頻50Hz電流要小500?2500倍,這樣就可以帶著很長的電纜進行試驗,不受容量的影響。
測量高壓電纜介質損耗的意義以及損耗類型解釋
介質損耗因數反映絕緣的老化情況,是評價電纜絕緣性能的重要參量。另外隨著電纜工作電壓的升高,介質損耗產生的熱量將嚴重限制電纜的傳輸容量及電纜壽命。在110kV下,電纜介質損耗可占線芯損耗的11. 8%。因此,研究XLPE電纜的介質損耗因數在工作中的變化規律,對發現電纜中存在的缺陷、保障線路的可靠運行以及提高XLPE載流量具有十分重要的意義。
在高壓電場作用下,電介質中有一部分電能將轉變為其他形式的能量,通常轉變成熱能。所謂電介質的損耗,是指在電場的作用下,電介質單位時間內損耗的電能。如果損耗很大,將會使介質溫度升得很高,導致絕緣材料老化,嚴重時會使介質熔化、甚至燒焦,喪失絕緣性能。因此介質損耗的大小是斷定絕緣性能的一項重要指標。
介質損耗根據行程的機理可分為馳豫損耗、共振損耗和電導損耗。另外,還有局部放電損耗。馳豫損耗和共振損耗分別與電介質的弛豫極化和共振極化過程相聯系,而電導損耗則與電介質的電導相關聯
Z=[R+2+(X-L-X-C)+2]的開方=R。
2、電路中電流最大,并與電源電壓同相I=I-0=U/R。
3、電路兩端電壓等于總電壓,電感和電容兩端的電壓相等,且相位相反,其大小為總電壓的Q倍(電壓諧振)。
U-L=I-0X-L=U/RX-L=ω-0LU/R=QU
U-C=I-0X-C=U/RX-C=U/RCω-o=QU
其中,Q=ω-0L/R=1/ω-0CR=ρ/R
Q為串聯諧振電路的品質因數。
深度分析:根據上式可知,減小電阻R的阻值,則電路消耗的能量就小,電路品質因數就高;增大線圈的電感量L,線圈儲存的能量就多,在耗能一定時,電路的品質因數
就高,說明電路的品質就好。
4、當電路發生串聯諧振時,電能僅供給電路中的電阻消耗,電源和電路間不發生能量轉換,而電感與電容間磁場能和電場能的轉換。
四、串聯諧振的實踐及運用
串聯諧振電路常用來對交流信號進行選擇,例如收音機中的選擇電臺信號,即調諧,就是利用了串聯諧振原理;對講機中的選擇信號,也是利用諧振原理進行的;各種接
收機中的選臺都是利用了串聯諧振的原理。
1、選臺原理:
當外加電源u-S的頻率f=f-0時,電路處于諧振狀態,此時,電路中的總阻抗Z=R;當f≠f-0時,稱為電路處于失諧狀態,若fX-C,電路呈感性。
2、通頻帶或頻帶寬度
在實際應用中,規定把電流I范圍在(0.707
3、理論分析表明,串聯諧振的通頻帶為B=Δf=f-2-f-1=f-0/Q
頻率f在通頻帶以內(即f-1
4、Q值越大,說明電路的選擇性越好,但頻帶較窄;反之,若頻帶越寬,則要求Q值越小,而選擇性就越差;所以,選擇性與頻帶寬度是相互矛盾的兩個物理量。
5、當感抗和容抗大于電阻,即X-L=X-C>R時,則U-L和U-C都高于電源電壓,為電源電壓的Q倍,如果電壓過高,可能擊穿線圈和電容器的絕緣層,造成安全隱患,因
此,在電力工程中一般應避免發生串聯諧振現象。
6、在無線電工程上,常用串聯諧振以獲得較高的電壓。如發生串聯諧振,電容或電感元件上的電壓常高于電源電壓幾十倍或上百倍,所以串聯諧振又稱為電壓諧振。
關于串聯諧振耐壓測試設備的參數較多,因此大家會出現疑問!今天我們就為大家分享關于串聯諧振耐壓測試設備的十個常見問題!
1、變頻電源采用的是什么原理?
開關型SPWM調制逆變。
2、變頻電源的電源容量是多少?
10kv10km電纜標配8kW,根據不同規格可在4至100kW間選擇。
3、整套設備的最大輸出容量是多少?
10kv10km電纜裝置最大輸出容可達150kVA;根據不同規格可以做到1000kVA以上。
4、最高輸出電壓可以達到多少伏?
最高輸出電壓不是由變頻電源決定的,而是由外接電抗和電容分壓器決定的,根據測試需要決定最高電壓,一般達到電纜工作電壓1.7倍即可。
5、輸出高壓電流可以達到多少安?
便攜式變頻耐壓試驗裝置輸出高壓電流最高可達20A;便攜式1kV-35kV電纜耐壓試驗裝置輸出高壓電流最高可達12.66A。
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