<大同>天正华意电气设备有限公司 超低频电缆耐压测试仪 2023已更新(今日/版本)

大同超低频高压发生器第二章多倍频感应耐压测试仪原理 1.引言变压器线圈的绝缘分为主绝缘和纵绝缘。主绝缘也叫横绝缘是指线圈对它本身以外的其他结构部分的绝缘，包括它对油箱、铁芯、夹件和压板的绝缘，对同一相内其他线圈的绝缘，以及对不同相线圈的绝缘（相间绝缘）。纵绝缘是指线圈本身内部的绝缘。它包括匝间绝缘、层间绝缘、线段间的绝缘等。在外施工频耐压的电气试验中，考验的仅仅是变压器绕组的主绝缘，而随着变压器电压等级的提高、量的增大，其匝间绝缘变得相对薄弱，但外施加工频耐压的电气却无法对变压器纵绝缘进行考验。感应耐压试验由于采用自激法加压，若试验方法选择合理，变压器的主绝缘和纵绝缘可同时得到检验。考虑到变压器铁芯的磁饱和问题，感应耐压的电源常采用倍频电源，感应耐压因此也叫倍频感应耐压。2.变压器的绝缘缺陷引起的故障分析相对于变压器的主绝缘即绕组之间以及绕组与铁芯之间的绝缘，变压器另外有一个重要的绝缘性能指标就是纵绝缘。标准和国际电工委员会(IEC)标准中规定的“感应耐压试验”是专门用于检验变压器纵绝缘性能的测试方法之一。变压器的纵绝缘主要依赖于组内的绝缘介质——漆包线本身的绝缘漆、变压器油、绝缘纸、浸渍漆和绝缘胶等，不同种类的变压器可能包含其中一种或者多种绝缘介质。纵绝缘电介质很难保证 的纯净度，难免混入固体杂质、气泡或者水分等，生产过程中也会受到不同程度的损伤。变压器工作时的场强会集中在这些缺陷处，长期负载运作的温升又会降低绝缘介质的击穿电压，造成局部放电，电介质通过外施变电场吸收的功率即介质损耗会明显增加，导致电介质严重发热，介质电导增大，该部位的大电流也会产生热量，会使电介质的温度继续升高，而温度的升高反过来又会使电介质的电导增加，长期恶性循环，导致电介质的热击穿和整个变压器的毁坏。这一故障表现在变压器的特性上就是空载电流和空载功耗显著增加，并且绕组有灼热、飞弧、振动和啸叫等不良现象。可见利用感应耐压检测出变压器是否含有纵绝缘缺陷是极其必要的。检测出变压器是否含有纵绝缘缺陷是极其必要的。

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大同超低频高压发生器 电缆的超低频耐压试验方法1、将与试品相连的电器设备全部脱离试品电缆。2、采用10000V兆欧表对试品电缆各相分别进行绝缘电阻试验，记录试验值。3、试验电压峰值：Ｕmax＝３Ｕo，其中Ｕo为电缆导体对地或金属屏蔽之间的额定工作电压。例如：额定电压为10KV电缆，单相额定电压 Ｕo：Ｕo＝１０/√３kV所以试验电压峰值为：Ｕmax＝３Ｕo＝３×１０/√３kV＝√３×１０kV＝１７．３２kV4、试验时间：3分钟。5、可分相进行测试。试品电缆的电容值在试验设备负载容量能力范围内时，可将试品电缆三相线芯并联后，同时进行耐压试验。6、用随机附带的专用柔性连接电缆将试验设备与试品电缆按图9所示的方法相连接。合上电源，设定好试验频率、时间和电压以及高压侧的过流保护值、过压保护值，然后开始升压试验。升压过程应密切监视高压回路，监听试品电缆是否有异常响声。升至试验电压时，即开始记录试验时间并读取试验电压值。7、试验时间到后，仪器自动停机。试验中若无破坏性放电发生，则认为通过耐压试验。8、在升压和耐压过程中，如电流异常增大，电压不稳，试品电缆发生异味，烟雾或异常响声或闪烙等现象，应立即停止升压，停机后查明原因。这些现象如果是试品电缆绝缘部分薄弱引起的，则认为耐压试验不合格。如确定是试品电缆由于空气湿度或表面脏污等原因所致，应将试品电缆清洁干燥处理后，再进行试验。9、试验过程中，如果遇到非试品电缆绝缘缺陷使仪器出现过流保护，在查明原因后，应重新进行全时间连接耐压试验。不得仅进行“补足时间”试验

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大同超低频高压发生器大型高压发电机的超低频耐压试验方法对发电机的超低频耐压试验操作方法与以上对电缆的操作方法相似。下面就不同的地方作重点补充说明。1、在交接、大修、局部更换绕组以及常规试验时，均可进行此项试验。用0.1Hz超低频对电机进行耐压试验，对发电机端部绝缘的缺陷比工频耐压试验更有效。其原因是在工频电压下，由于从线棒流出的电容电流在流经绝缘外面的半导体防晕层时造成了较大的电压降，因而使端部的线棒绝缘上承受的电压减小；而在超低频情况下，此电容电流大大减小了，半导体防晕层上的压降也大为减小，故端部绝缘上电压较高，便于发现缺陷。2、连线方法：试验时应分相进行，被试相加压，非被试相短接接地。如图10所示3、按照有关规程的要求，试验电压峰值可按如下公式确定：Ｕmax＝√2βＫUo其中Ｕmax ：为0.1Hz试验电压的峰值（kV）β：0.1Hz与50Hz电压的等效系数，按我国规程的要求取1.2Ｋ：通常取1.3∽1.5 　一般取1.5Ｕo ：发电机定子绕组额定电压（kV）例如：额定电压为13.8 kV的发电机，超低频的试验电压峰值计算方法为： Ｕmax＝×1.2×1.5×13.8≈35.1(kV)4、试验时间按有关规程进行5、在耐压过程中，若无异常声响、气味、冒烟以及数据显示不稳定等现象，可以认为绝缘耐受住了试验的考验。为了更好地了解绝缘情况，应尽可能监视绝缘的表面状态，特别是空冷机组。经验指出，外观监视能发现仪表所不能反映的发电机绝缘不正常现象，如表面电晕、放电等。

大同超低频高压发生器 储存及定期检查本产品在安装之前必须放置于包装箱内，若该变频电源箱暂不使用，请将其妥善保管，储存时务必注意以下事项：1.储存1）必须放置于无尘垢干燥的位置；2）储存位置的环境温度，必须在-20oC到＋65oC范围内。3）储存位置的相对温度必须在0％到95％范围内，且无结露。4）避免储存于含有腐蚀性气体，液体环境中。2.定期检查变频电源箱购入后如超过一年仍未使用，则应进行通电试验，以使机内主回路电解电容器的特性得以恢复。通电时，应使用调压器缓慢升高变频电源箱的输入电压直至额定电压，通电时间应在1～2小时以上。七、注意事项1.请将变频电源箱安放于符合标准要求（温度、湿度、振动、尘埃）的场所。2.每次使用前，请仔细检查，以避免发生接线错误。3.请保持变频电源箱周围通风良好，以便降低变频电源箱环境温度。4.由于电路直流滤波电容器放电需要时间，所以即使要关断电源也要等30秒后关闭电源开关，否则会损坏变频电源的功率器件。5.无论在何种情况下变频电源箱输出端，均不得直接接地。

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? 大同超低频高压发生器自动试验：当“参数配置”设置完成后，点击“返回”退出到主界面。点击“自动试验”，进入“自动试验”界面，显示界面图7所示（图7）点击“开始试验”，系统自动按照预先设定的频率进行升压，并提示“正在升压…”，当接近目标电压时，系统会自动降低升压速度，显示界面如图8 所示。(如有异常情况，请按下 “紧急停机”按钮）（图8）达到目标电压后开始计时，并提示“耐压计时中…”显示界面如图 9所示。(如有异常情况，请按下 “紧急停机”按钮）（图9）当计时到设置的耐压时间时，系统自动降压，左下角提示“正在降压…”，显示界面如图10所示。(如有异常情况，请按下“紧急停机”按钮）（图10）当U输出电压降至0时，左下角提示“试验完成”， 显示界面如图11所示（图11）此时可以点击“保存”按钮，显示界面如图 12所示。输入所要保存的试验编号。然后点击“确定”进行保存，或者点击“取消”，放弃保存。（图12）若点击“确定”，可以对数据进行保存并进入到保存数据预览界面如图13所示。（打印功能为选配）（图13）手动试验：当“试验参数”设置完成后，返回到主界面，点击“手动试验”，进入“手动试验”界面，显示界面如图14所示点击“开始试验”，仪器就会按照预先设定的频率进行输出，并提示“试验进行中…”显示界面如图15所示。（图15）此时可以选择合适的步进电压并点击“升电压”进行升压，当接近目标电压时，可以改变步进电压大小进行升压或者降压来达到目标电压， 显示界面如图16所示。（图16）当电压升到设置的耐压值时，“开始计时”按钮由灰色变为状态，此时可以点击该按钮进行计时，显示界面如图18所示。（图18）当“耐压时间”计时停止后，点击“降压停机”，系统自动降压，显示界面如图19所示。（图19）试验完成后如果需要保存数据，点击“保存”，来进行数据保存如图20所示。（图20）此时点击“确定”，对数据进行保存并进入预览界面如图21所示，点击“返回”退出不进行保存。（打印功能为选配）（图21）如果在整个试验过程中遇到紧急情况，请按下 “紧急停机”按钮！系统会立刻停止输出并进行归零。数据查询：降压后返回主界面点击“数据查询”； 显示界面如图18所示。

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大同超低频高压发生器根据试验标准，对电力变压器及电压互感器感应试验电压大致2-3倍工作相电压考虑。变压器刚出产时，没有经过恶劣环境长时间的考验，外施其额定电压和频率的电源作试验，绕组匝间、层间和段间的电压不足以达到电介质缺陷处的击穿电压难以造成这些绝缘缺陷处的放电和击穿，这种存在绝缘故障隐患的变压器与绝缘性能良好的同类变压器的空载电流和空载功耗没有太大的差别，故而难以发现这些隐患；而感应耐压试验给变压器施加2倍额定电压以上的电压，可以在纵绝缘缺陷处建立更高更集中的场强，绕组匝间、层间和段间的电压达到并超过电介质缺陷处的击穿电压；感应耐压试验给变压器施加频率在2倍的额定频率以上，较高的频率又可以大大降低固体电介质的击穿电压，使得绝缘缺陷更容易被击穿；感应耐压试验所规定的外施电压的作用时间亦可保证绝缘缺陷的击穿；故感应耐压试验可以可靠地检测出变压器纵绝缘性能的好坏。众所周知，变压器在额定频率，额定电压下，铁芯接近饱和，若用工频电源在被试变压器绕组两端施加大于额定电压的试验电压，则空载励磁电流会急剧增加，达到不可允许的程度，从感应电势的关系式可以看出，为了施加大于额定电压的试验电压，而又不使铁芯饱和，可采用增加电源频率的办法，必须用大于倍频电源发生器，电流不超过空载额定电流的50％（电压在2倍800V）。本套升压装置采用专用的数子DSP处理芯片，输出标准的SPWM 150HZ，电压输出部分采用第五代IPM。与传统的三倍频比，去除了调压器、3台合成频率的变压器，重量轻，体积小，输出电流大。电流设定可以从1A～50A任意设定，如需要大电流输出可以更换IPM电流可以到100A。注意：小分辨率为0.1Hz的步进变化，不仅可用于PT的感应耐压试验，还能用于其它需要使用变频电源的场合。

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大同超低频高压发生器 自动升压自检成功后，仪器自动进入升压状态。仪器将用若干个周期的时间将电压升至设定值。在升压过程中，按停机键，仪器将切断电压输出，回到开始画面。当升压值接近设定值时出现图6图6此时按“上下”键，微调电压，按“确定”键，出现图7，仪器开始计时，计时结束后自动打印试验报告。回到开始画面，放电结束后关机再开始下一次测量。图7★另外还有两种非正常停机：过压保护停机、过流保护停机。停机后出现相应的提示界面，放电结束后，再调整限制电压值或限制电流值，再开始下次测量。七、电缆的超低频耐压试验方法1、将与试品相连的电器设备全部脱离试品电缆。2、采用10000V兆欧表对试品电缆各相分别进行绝缘电阻试验，记录试验值。3、试验电压峰值：Ｕmax＝３Ｕo，其中Ｕo为电缆导体对地或金属屏蔽之间的额定工作电压。例如：额定电压为10KV电缆，单相额定电压 Ｕo：Ｕo＝１０/√３kV所以试验电压峰值为：Ｕmax＝３Ｕo＝３×１０/√３kV＝√３×１０kV＝１７．３２kV4、试验时间：3分钟。5、可分相进行测试。试品电缆的电容值在试验设备负载容量能力范围内时，可将试品电缆三相线芯并联后，同时进行耐压试验。6、用随机附带的专用柔性连接电缆将试验设备与试品电缆按图8所示的方法相连接。合上电源，设定好试验频率、时间和电压以及高压侧的过流保护值、过压保护值，然后开始升压试验。升压过程应密切监视高压回路，监听试品电缆是否有异常响声。升至试验电压时，即开始记录试验时间并读取试验电压值。

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大同超低频高压发生器技术参数1、输出额定电压：参见表12、输出频率：0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz、0.01Hz。3、带载能力：参见表1 0.1 Hz 1.1μF(理论值，现场电缆长度为3 - 8公里）0.05 Hz 2.2μF(理论值，现场电缆长度为3 - 8公里）0.02 Hz 5.5μF(理论值，现场电缆长度为3 - 8公里）0.01 Hz 11.0μF(理论值，现场电缆长度为10公里以上）4、测量精度：±（3％满量程＋0.5KV）5、电压波形失真度：≤5％6、使用条件：户内、户外；温度：-10℃∽＋40℃；湿度：≤85％RH7、电源：交流50 Hz，220V ±5％8、电源保险管：参见表1五、仪器结构说明1、控制器面板示意图 图1图1中各部件示意以及功能说明：(1)“地”：接地端子，使用时与大地相连。(2)“控制输出”：输出多芯插座，使用时与升压体的输入多芯插座相连。(3)“对比度”：对比度调节旋扭，用于调节液晶显示器的对比度。(4)“功能键”：其功能由显示器提示栏对应位置提示。(5)“AC220V”：电源输入插座，内藏保险管。(6)“开关”：电源开关。内藏指示灯，开时亮，关时熄。(7)“打印机”：打印测试报告。(8)“液晶显示器”：显示测试数据。

大同超低频高压发生器 所以给变压器加两倍额定电压以上的电压必然会导致铁芯严重饱和，主磁通 ?m 增大，由图 1 可知，激励电流 i 会急剧增加，致使变压器发热烧毁；为了使变压器在加两倍压以上时铁芯仍不饱和，需要提高电源的频率至两倍频以上。感应耐压试验给变压器原边加两倍电压以上和两倍频率以上的电源，变压器的主磁通会使原边和副边同时感应出感应电动势 E1 和2，且分别是其额定工作状态下的两倍以上，所以感应耐压试验可以同时对主、副绕组进行纵绝缘性能的测试。当然，也完全可以根据需要从变压器的副边进行测试，所施加的电压应当是变压器额定工作状态下空载电压的两倍以上，频率同样是额定频率的两倍以上。4.感应耐压试验装置的原理图第三章、多倍频感应耐压测试仪接线方法及注意事项 3.1 感应耐压试验以及与 FRC系列分压器联机测试的接线方法 3.2? 伏安特性试验的接线方法注意事项：测量前务必检查被测设备（PT）、测量仪器（PT2200-10）是否均已可靠接地，接地线按图所示一点接地。

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大同超低频高压发生器连线说明：用本产品随机配备的两根专用线和接地线按图3的方法连接。电源插座用电源线连至50Hz/220V的交流电上。2、操作程序(1) 开机。(注意:每次开机前都要对试品充分放电，升压过程中需要停机时请先按停机键，再用电源开关)按上述方法连好所有线路之后，就可以将电源开关打开。仪器在微机上电复位下，自动进入如图4所示的设限界面。在进行连线、拆线、或暂不使用仪器时，应将电源关掉。电源插座上装有保险管。若开机屏幕无显示，应先检查保险管是否熔断。大小应按表1提供的数据更换。(2) 设置限定参数 图4（设定界面）在图4所示的设限界面上，可根据试验的需要设定好试验频率、试验电压、高压侧的过压保护值、过流保护值、试验时间。将光标移到相应的设定，按确定键选择。★频率有四种选择：0.1、0.05、0.02、0.01。它规定了仪器的输出频率。单位为Hz★试验电压范围为10KV至额定值。(请不要设小于10KV的试验电压)它规定了我们所要升至的试验电压。仪器升至这个设定电压值时，就不再升压，并保持在这个峰值下进行等幅的正弦波输出。★电压保护值设定范围为0至额定值，单位为kV。它规定了通过试品的电压上限值，当电压超过此设定时，仪器自动切断输出，进行停机操作。一般情况下电压保护值设定为比试验电压高4KV。★电流保护值设定范围为0至额定值，单位为mA。它规定了通过试品的电流上限值，当电流超过此设定时，仪器自动切断输出，进行停机操作。★定时修改范围：0-60分。它规定了试验时间的长短。单位为分钟。★F表示输入电压频率。★可以存储打印20组历史数据以上电压，电流均为峰值，仪器显示的测量数据，以及打印报告上的电压电流值均为峰值。按退出键显示20组历史数据，将光标移到“启动试验电压”按确定键，仪器进入图5所示的升压界面。

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? 大同超低频高压发生器自动试验：当“参数配置”设置完成后，点击“返回”退出到主界面。点击“自动试验”，进入“自动试验”界面，显示界面图7所示（图7）点击“开始试验”，系统自动按照预先设定的频率进行升压，并提示“正在升压…”，当接近目标电压时，系统会自动降低升压速度，显示界面如图8 所示。(如有异常情况，请按下 “紧急停机”按钮）（图8）达到目标电压后开始计时，并提示“耐压计时中…”显示界面如图 9所示。(如有异常情况，请按下 “紧急停机”按钮）（图9）当计时到设置的耐压时间时，系统自动降压，左下角提示“正在降压…”，显示界面如图10所示。(如有异常情况，请按下“紧急停机”按钮）（图10）当U输出电压降至0时，左下角提示“试验完成”， 显示界面如图11所示（图11）此时可以点击“保存”按钮，显示界面如图 12所示。输入所要保存的试验编号。然后点击“确定”进行保存，或者点击“取消”，放弃保存。（图12）若点击“确定”，可以对数据进行保存并进入到保存数据预览界面如图13所示。（打印功能为选配）（图13）手动试验：当“试验参数”设置完成后，返回到主界面，点击“手动试验”，进入“手动试验”界面，显示界面如图14所示点击“开始试验”，仪器就会按照预先设定的频率进行输出，并提示“试验进行中…”显示界面如图15所示。（图15）此时可以选择合适的步进电压并点击“升电压”进行升压，当接近目标电压时，可以改变步进电压大小进行升压或者降压来达到目标电压， 显示界面如图16所示。（图16）当电压升到设置的耐压值时，“开始计时”按钮由灰色变为状态，此时可以点击该按钮进行计时，显示界面如图18所示。（图18）当“耐压时间”计时停止后，点击“降压停机”，系统自动降压，显示界面如图19所示。（图19）试验完成后如果需要保存数据，点击“保存”，来进行数据保存如图20所示。（图20）此时点击“确定”，对数据进行保存并进入预览界面如图21所示，点击“返回”退出不进行保存。（打印功能为选配）（图21）如果在整个试验过程中遇到紧急情况，请按下 “紧急停机”按钮！系统会立刻停止输出并进行归零。数据查询：降压后返回主界面点击“数据查询”； 显示界面如图18所示。

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