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中試控股技術研究院魯工為您講解：電纜耐壓介質損耗及超低頻測試儀

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。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。

(2)試驗電壓的加壓方法：

試驗電壓施加到每相導體和外殼之間，試驗時分相進行，其它非試相與外殼連接接地，從每相進出線套管進行加壓，試驗中應使GIS每個部件都至少施加一次試驗電壓。同時，為避免在同一部位多次承受電壓而導致絕緣老化，試驗電壓盡可能在幾個部位施加。現場一般僅作相對地交流耐壓，如果斷路器的隔離開關在運輸、安裝過程中受到損壞，或已經過解體，應作端口交流耐壓，耐壓值與相對地交流耐壓值一致，若GIS整體電容量較大，耐壓試驗可分段進行。

3 交流耐壓試驗程序

GIS現場交流耐壓試驗的第一階段是"老練凈化"，其目的是清除GIS內部可能存在的導電微粒或非導電微粒。這些微粒可能是由于安裝時帶入而清理不凈，或是多次操作后產生的金屬碎屑，或是緊固件的切削碎屑和電極表面的毛刺而形成的。"老練凈化"可使導電微粒移動到低電場區或微粒陷阱中和燒蝕電極表面的毛刺，使其起不到絕緣危害作用。"老練凈化"電壓值應低于電壓值，時間可取數分鐘。第二階段是耐壓試驗，即在"老練凈化"過程結束后進行耐壓試驗，時間為1min。

4 現場耐壓試驗的結果判斷

(1)如果GIS的每一部件均已按選定的完整試驗程序承受規定的試驗電壓而無擊穿放電，才認為整個GIS通過試驗。

(2)在試驗過程中如果發生擊穿放電，則應根據放電能量和放電引起的各種聲、光、電、化學等放電效應,以及耐壓試驗過程中進行的其它故障診斷技術提供的試驗結果進行綜合判斷。遇有放電情況，可采取下列步驟：

①施加規定的電壓，進行重復試驗，如果設備或氣隔還能經受，則該放電是自恢復放電。如果重復試驗電壓達到定值和規定時間時，則認為試品合格，否則按下項進行。

②設備解體，打開放電氣隔，仔細檢查絕緣情況。在采取必要的恢復措施后，方可進行下一次規定耐壓試驗。

5 GIS耐壓試驗擊穿故障的定位方法

若GIS分段后進行耐壓試驗的進出線間隔較多，中試控股電力而試驗過程中發生非自恢復放電或擊穿，僅靠人耳的監聽難以判斷故障發生的確切位置，且容易發生誤判斷而浪費人力、物力和對設備造成不必要的損害。若在現場采用以放電產生沖擊波而引起外殼振動波原理研制的故障定位器，就可以確定放電間隔。每次耐壓試驗前，將傳感器分別安裝在被試部分，特別是斷路器、隔離開關、母線與各間隔的連接部位絕緣子的連接外殼上。如因傳感器數量有限，使放電或擊穿發生未預報，則應根據監聽放電的情況，降壓斷電后移動傳感器，重新升壓直到找到放電或擊穿部位。

電力供電系統上的過電壓現象十分普遍。如果沒有防范措施，隨時都可能發生。引起電網過電壓的因素很多，主要可分為：諧振過電壓、操作過電壓和雷電過電壓。

中試控股電力諧振過電壓在正常運行中出現的頻率高且危害大。一旦發生過電壓，往往造成電氣設備的損壞，甚至引發大面積的停電事故。通常，中、低壓電網中過電壓事故大多數都是由諧振現象所引起的。由于諧振過電壓作用的時間較長，而引發諧振的因素又比較復雜，因此在選擇保護措施上存在一定的難度。為了盡可能地防止諧振過電壓的發生，在設計和操作電網設備時，必須進行必要的估算和安排，盡量避免形成嚴重的串聯諧振回路，以防止諧振的發生。

在電力生產和電力運行的中、低壓電網中，故障的形式和操作方式是多種多樣的，諧振性質也各不相同。因此，應該了解各種不同類型諧振的性質與特點，掌握其振蕩的性質和特點，制訂防振和消振的對策與措施。目前，我國35kV及以下配電網，大部分仍采用中性點不接地方式運行，一部分采用老式的消弧（消諧）線圈接地。實踐證明，中性點不接地系統中一方面由于電壓互感器鐵芯飽和引起的鐵磁諧振過電壓比較多，盡管采取了不少限制諧振過電壓的措施，如消諧燈、消諧器、TV高壓中性點增設電阻或單只TV等，但始終無法從根本上得到解決，TV燒毀、熔絲熔斷仍不斷發生。另一方面由于中性點不接地運行方式的主要特點是單相接地后，允許維持一定的時間，一般為2小時，不致于引起用戶斷電。但隨著中低壓電網的擴大，出線回路數增多、線路增長，中低壓電網對地電容電流亦大幅度增加，單相接地時接地電弧不能自動熄滅必然產生電弧過電壓，一般為相電壓的3－5倍，甚至更高，致使電網中絕緣薄弱的地方放電擊穿，并會造成相間短路引發設備損壞和停電事故。而采用老式消弧線圈接地方式的系統由于結構的限制，只能運行在過補償狀態，不能處在全補償狀態，所以脫諧度整定的比較大，約在20%－30%，對弧光過電壓無抑制效果。并需要手動調節分接頭，然而此時卻不能隨電網對地電容電流的變化及時將電壓調整到最佳的工作位置，影響功能發揮，也不適應電網無人值班變電所的需要。

因此，中試控股電力可以采用自動調諧原理的接地補償裝置，通過過補、全補和欠補的運行方式，來較好地解決此類問題。目前自動調諧接地補償裝置主要是由五大部分組成：接地變壓器、電動式消弧線圈、微機控制部分、阻尼電阻部分、中性點專用互感器和非線性電阻。接地變壓器是作為人工中性點接入消弧線圈。消弧線圈電流通過有載開關調節并實現遠方自動控制，采用予調節方式，即在正常運行方式情況下，根據電網參數的變化而隨時調節消弧線圈的分接頭到最佳位置。自動跟蹤和自動調諧利用微機控制器實現。通過測量位移電壓為主和中性點電流與電壓之間的相位，能夠準確的計算、判斷、發出指令自動進行調整，顯示有關參數：電容電流、電感電流、殘流和位移電壓等。還能追憶、報警、自動打印和信號遠送，滿足無人值班變電所的需要。

自動調諧接地補償裝置能夠實現全補償運行或很小的脫諧度，主要是由于在消弧線圈的一次回路中串入了大功率的阻尼電阻，降低中性點諧振過電壓的幅值使之達到相電壓的5%－10%。因為如果當系統的電容電流與消弧線圈工作電流相等時，即在諧振時中性點電壓限制在允許值以下，這樣就可實現全補償方式，這是殘流為最小的最佳工作方式。接地時殘流很小，不會引起弧光過電壓。所以，可在消弧線圈的一次回路中串入大功率的阻尼電阻，增大阻尼率的措施來達到。消弧線圈的脫諧率與電壓及電網的阻尼率有關，當電網形成后其不對稱電壓基本是個固定值，消弧線圈為保證在單相接地時有效地抑制弧光過電壓的產生，要求脫諧率達到±5%以內，那么只有改變阻尼率，才能改變位移電壓，因此應當在消弧線圈回路串入電阻，保證阻尼率，控制中性點位移電壓。在低壓電網中由于中性點不對稱電壓很小，為提高測量精度采用特制的中性點專用互感器，提高檢測靈敏度；非線性電阻的采用對欠補償下的斷線過電壓和傳遞過電壓都有明顯的抑制作用。