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中試控股技術研究院魯工為您講解：超低頻介損耐壓檢測儀

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”。

    GIS的現場耐壓采用交流電壓、振蕩操作沖擊電壓的振蕩雷電沖擊電壓等試驗裝置進行，交流耐壓試驗是GIS現場耐壓試驗中常見的方法，它能夠有效地檢查異常的電場結構（如電極損壞）。目前，由于試驗設備和條件所限，現場一般只作交流耐壓試驗。

    （1）試驗要求：

    ①GIS應完全安裝好，SF6氣體充氣到額定密度，已完成主回路電阻測量、各元件試驗以及SF6氣體微水含量和檢漏試驗。所有電流互感器二次繞組接地，電壓互感器二次繞組開路并接地。

    ②交流耐壓試驗前，應將下列設備與GIS隔離開來：高壓電纜和母線；電力變壓器和大多數電磁式電壓互感器；避雷器和保護火花間隙。

    ③GIS的每一新安裝部位都應進行耐壓試驗，同時，對擴建部分進行耐壓試驗時，相鄰設備原有部分應斷電并接地。否則，對于突然擊穿會給原有設備帶來不良影響。

    （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，其他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。

    二、交流耐壓試驗程序

    GIS現場交流耐壓試驗的*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。

    三、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。

    四、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，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。

變頻串聯諧振裝置是運用串聯諧振的原理，利用勵磁變壓器激發串聯諧振回路，通過調節變頻電源的輸出頻率，使得回路中的電抗器的電感L和試品電容器的電容C發生諧振，zui后通過調整勵磁的輸出電壓，使諧振電壓達到所要求的試驗電壓。

一、變頻串聯諧振耐壓試驗裝置的原理

串聯諧振原理圖

根據串聯諧振的原理圖，當L、C、R串聯回路中的感抗與試品容抗相等時，感抗中的磁場能量與試品電容中的電場能量相互補償，試品所需的無功功率全部由電抗器供給，電源只提供回路的有功功率，此時電路的功率因數=1.0，即電源電壓與諧振回路電流同相位，電感上的電壓降與電容上的電壓降相等，相位相反。

當XL=XC即ωL=ωC時，

，回路的諧振頻率

，若LC參數固定，調節電源頻率使之等于諧振頻率，就可以產生諧振。此時流經試品的電流和試品兩端的電壓分別為：

I=U/(R+j(XL-XC))=U/R

UC=-jIXC=-jQU

式中的Q為諧振電路的品質因數。

由于電流與供電電壓同相，因此輸入功率為純有功功率：

P=UI=I?2;R

諧振時試驗電壓所耗的功率僅為電阻上所耗的功率，所以勵磁變壓器容量比常規試驗變壓器小很多。諧振時，負荷C上的無功功率為：

變頻串聯諧振實驗裝置廣泛應用于電纜、大型電力變壓器、氣體絕緣組合電器(GIS)、電力電容器等高電壓、大容量的電力設備的交流耐壓、感應耐壓等試驗項目中。

其試驗原理如下圖所示。

其試驗原理如下圖所示。

 

變頻串聯諧振試驗原理

分壓電容(也稱為旁路電容器)的作用：

a) 分壓作用：作為高壓測量分壓電容。

b) 分流作用：與試品配合，使諧振裝置在額定負荷范圍內，按要求隨意工作在調頻、倍頻、工頻上。

c) 與試品電容一起，構成諧振電容。

二、高壓電氣設備進行交流耐壓試驗存在必要性

1) 直流耐壓試驗不能反映設備實際工況下的電場分布，難以正確發現高壓電氣設備的內部缺陷。