試驗原理

    HDLF超低頻交流耐壓測試儀實際上是工頻耐壓試驗和串聯諧振耐壓試驗的一種替代方法。我們知道，在對大型發電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗和串聯諧振交流耐壓時，由于它們的絕緣層呈現較大的電容量，所以需要很大容量的試驗變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設備，不但笨重，造價高，而且使用十分不便。為了解決這一矛盾，電力部門采用了降低試驗頻率，從而降低了試驗電源的容量。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，與工頻試驗相比*性更多。這就是為什么發達國家普遍采用這一方法的原因。國家發改委已制定了《35kV及以下交聯聚乙烯絕緣電力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗方法》行業標準。我國正在推廣這一方法，本儀器是根據我國這一需要研制而成的。可廣泛用于電纜、大型高壓旋轉電機的交流耐壓試驗之中。

二：產品簡介

HDLF超低頻交流耐壓測試儀接合了現代數字變頻先進技術，采用微機控制，升壓、降壓、測量、保護*自動化。由于全電子化，所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示，清晰直觀、且能顯示輸出波形、打印試驗報告。設計指標*符合《電力設備測試儀器通用技術條件，第4部分：超低頻高壓發生器通用技術條件》電力行業標準，使用十分方便。現在國內外均采用機械式的辦法進行調制和解調產生超低頻信號，所以存在正弦波波形不標準，測量誤差大，高壓部分有火花放電，設備笨重，而且正弦波的二，四象限還需要大功率高壓電阻進行放電整形，所以設備的整體功耗較大。本產品均能克服這樣一些不足之處，另外，還有如下特點需要特別說明：

1.電流、電壓、波形數據均直接從高壓側采樣獲得，所以數據準確。

2.具有過壓保護功能，當輸出超過所設定的限壓值時，儀器將停機保護，動作時間小于20ms。

3.具有過流保護功能：設計為高低壓雙重保護，高壓側可按設定值進行精確停機保護；低壓側的電流超過額定電流時將進行停機保護，動作時間都小于20ms。

4.高壓輸出保護電阻設計在升壓體內，所以外面不需另接保護電阻。

5.由于采用了高低壓閉環負反饋控制電路，所以輸出無容升效應。

三：技術參數

1.輸出額定電壓：可按參數定制。

2.輸出頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz

3.帶載能力： 0.1Hz   ≤1.1µF

0.05Hz  ≤2.2µF

0.02Hz  ≤5.5µF

4.測量精度：3%

5.電壓正，負峰值誤差：≤3％

6.電壓波形失真度：≤5％

7.使用條件：戶內、戶外；溫度：-10℃～+40℃；濕度：≤85％RH

8.電源保險管：參見表1

9.市電源：頻率50Hz，電壓220V±5%。若使用便攜式發電機供電，發電機要求：頻率50Hz，電壓220V±5%，功率應大于3KW，并且在發電機的輸出端并聯一只功率不小于800W的阻性負載（如電爐），以便穩定發電機的運轉速度。否則儀器將不能正常工作。

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據我國110KV及以上變壓器損壞情況的統計，50%是在運行電壓下局部放電逐漸發展產生的，而長期以來使用的試驗方法，雖然能夠直接或間接判斷絕緣的可靠性，但對局部放電這種潛伏性的缺陷是難以發現的，因此新版交接規程有：電壓等級220KV及以上，在新安裝時，必須進行現場局部放電試驗。對于110KV電壓等級的變壓器，當對絕緣有懷疑時，應進行局部放電試驗。

      高壓電力設備的絕緣內部由于制造修理等各方面的原因，存在一些氣泡、雜質等。而這些氣泡、雜質、導體的毛刺等，就是發生局部放電的根源。

      局部放電的一些參數及其關系：1、放電起始電壓與熄滅電壓，被試品外加電壓從零升起，開始看不到局部放電，在升壓過程中從試驗裝置上觀察到局部放電量超過某一規定值的低電壓稱為局部放電起始電壓；當試品上的外加電壓從超過局部放電起始電壓的較高值逐漸下降時，局部放電量小于某一規定值的高電壓為局部放電熄滅電壓。2、實際放電量q_c和視在放電量的關系，實際放電量是在局部放電時，介質內部移動的電荷，是無法測量的、視在放電量是每一次局部放電，氣泡上的電壓下降一個△U_C，外部的電壓增加必須供給一個電量q_a，這個q_a是可以用專門的儀器進行測量的，通過 q_a=uc這個公式來校準，通常視在放電量q_a小于實際放電量q_c，這樣有利于試驗結果的判斷。

    視在放電量的校準：即確定試驗回路的換算系數，校準的原理是將幅值為u₀的方波通過串聯的小電容C₀注入被試品兩端，則其充入的電荷為

                        Q₀=U₀C₀（PC）

將已知電荷Q₀直接注入被試品，這是儀器的測量系統響應為L’，取下標準方波發生器，加電壓試驗，當有內部放電時，測量系統響應為L，則有換算系數k=L/L’，因此被試品的放電量Q= U₀C₀k（PC）。

    電力變壓器的局部放電試驗當其內部放電量較大時，也屬于破壞性試驗，因此試驗前要求測試絕緣合格、保證試品表面尤其是套管的清潔干蘭州市超低頻高壓發生器專業快速蘭州市超低頻高壓發生器專業快速燥、在注油后應靜止足夠的時間48小時。一般利用變壓器電容式套管的末屏端子對地串聯測量阻抗；局部放電試驗電源是高電壓Um，一般采用中頻電源150~200HZ，試驗步驟和加壓時間為：首先升壓到測量電壓u2，u2=1.5u_m/√3，讀取并記錄放電量，在u2下堅持5min，再加壓到預加電壓u1，u1=u_m，堅持5s，讀取并記錄放電量。5s后電壓再降到 u2，這時u2堅持30min，后將為零。電壓升到u2和u2降低過程中記錄起始放電電壓和熄滅電壓值。

      整個試驗過程中試品不發生擊穿、所有測量端子測得的放電量Q連續維持在允許值內，并無明顯地增長趨勢即認為局部放電合格