一、VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置系列產(chǎn)品及選用

1、命名說明

2、VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置系列產(chǎn)品               表1

3、根據(jù)被試對向選擇適當(dāng)規(guī)格的產(chǎn)品。

使用時，試品電容量不得超過儀器的額定容量。試品電容量過小，會影響輸出波形。若小于0.05µF，儀器將不能正常輸出。可并聯(lián)0.1 µF的電容輔助輸出。下面是一些設(shè)備的電容量，供用戶參考。

不同發(fā)電機(jī)的單相對地電容量                          表2

交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量(µF/km)    表3

4、試品電流的估算方法：

計算公式：　Ｉ＝２πfＣＵ

二、VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置絕緣耐壓試驗原理

VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置絕緣耐壓試驗實際上是工頻耐壓試驗的一種替代方法。我們知道，在對大型發(fā)電機(jī)、電纜等試品進(jìn)行工頻耐壓試驗時，由于它們的絕緣層呈現(xiàn)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(shè)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(nèi)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(shè)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。試驗程序大大地減化，與工頻試驗相比*性更多。這就是為什么發(fā)達(dá)國家普遍采用這一方法的原因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我國正在推廣這一方法，本儀器是根據(jù)我國這一需要研制而成的。可廣泛用于電纜、大型高壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電力電容器的交流耐壓試驗之中。

三、VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置產(chǎn)品簡介

VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻先進(jìn)技術(shù)，采用微機(jī)控制，升壓、降壓、測量、保護(hù)*自動化，并且在自動升壓過程中能進(jìn)行人工干預(yù)。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、打印機(jī)輸出試驗報告。設(shè)計指標(biāo)*符合《電力設(shè)備測試儀器通用技術(shù)條件，第4部分：超低頻高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使用十分方便。現(xiàn)在國內(nèi)外均采用機(jī)械式的辦法進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號，所以存在正弦波波形不標(biāo)準(zhǔn)，測量誤差大，高壓部分有火花放電，設(shè)備笨重，而且正弦波的二，四象限還需要大功率高壓電阻進(jìn)行放電整形，所以設(shè)備的整體功耗較大。本產(chǎn)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：

• 電流、電壓數(shù)據(jù)均直接通過高壓側(cè)采樣獲得，所以數(shù)據(jù)真實、準(zhǔn)確。
• 過壓保護(hù)：當(dāng)輸出超過所設(shè)定的限壓值時，儀器將停機(jī)保護(hù)，動作時間小于２０ms。
• 過流保護(hù)：設(shè)計為高低壓雙重保護(hù)，高壓側(cè)可按設(shè)定值進(jìn)行精確停機(jī)

保護(hù)；低壓側(cè)的電流超過額定電流時將進(jìn)行停機(jī)保護(hù)，動作時間都小于２０ms。

★ 高壓輸出保護(hù)電阻設(shè)計在升壓體內(nèi)，所以外面不需另接保護(hù)電阻。

• 由于采用了高低壓閉環(huán)負(fù)反饋控制電路，所以輸出無容升效應(yīng)。

四、VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置技術(shù)參數(shù)

1、輸出額定電壓：參見表1

2、輸出頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、帶載能力：參見表1    0.1  Hz  蕞大1.1µF

0.05 Hz  蕞大2.2µF

0.02 Hz  蕞大5.5µF

4、測量精度：３%

5、電壓正，負(fù)峰值誤差：≤３％

6、電壓波形失真度：≤５％

7、使用條件：戶內(nèi)、戶外；溫度：-10℃∽+40℃；濕度：≤85％RH

8、電源：交流50 Hz，220V ±5%

9、電源保險管：參見表1

五、VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置結(jié)構(gòu)說明

1、VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置控制器面板示意圖  

                            圖1

圖1中各部件示意以及功能說明：

(1)“地”：接地端子，使用時與大地相連。

　  (2)“控制輸出”：輸出多芯插座，使用時與升壓體的輸入多芯插座相連。

(3)“對比度”：對比度調(diào)節(jié)旋扭，用于調(diào)節(jié)液晶顯示器的對比度。

(4)“功能鍵”：其功能由顯示器提示欄對應(yīng)位置提示。

(5)“AC220V”：電源輸入插座，內(nèi)藏保險管。

(6)“開關(guān)”：電源開關(guān)。內(nèi)藏指示燈，開時亮，關(guān)時熄。

(7)“打印機(jī)”：打印測試報告。

(8)“液晶顯示器”：顯示測試數(shù)據(jù)。

2、升壓器結(jié)構(gòu)示意圖

             圖2

六 VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置操作說明

1、連線方法

                圖3　（連線圖）

連線說明：用本產(chǎn)品隨機(jī)配備的兩根線和接地線按圖3的方法連接。電源插座用電源線連至50Hz/220V的交流電上。

2、VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置操作程序

(1) 開機(jī)。(注意:每次開機(jī)前都要對試品充分放電，升壓過程中需要停機(jī)時請先按停機(jī)鍵，再用電源開關(guān))

按上述方法連好所有線路之后，就可以將電源開關(guān)打開。儀器在微機(jī)上電復(fù)位下，自動進(jìn)入如圖4所示的設(shè)限界面。在進(jìn)行連線、拆線、或暫不使用儀器時，應(yīng)將電源關(guān)掉。電源插座上裝有保險管。若開機(jī)屏幕無顯示，應(yīng)先檢查保險管是否熔斷。大小應(yīng)按表1提供的數(shù)據(jù)更換。

(2) 設(shè)置限定參數(shù)

                             圖4（設(shè)定界面）

在圖4所示的設(shè)限界面上，可根據(jù)試驗的需要設(shè)定好試驗頻率、試驗電壓、高壓側(cè)的過壓保護(hù)值、過流保護(hù)值、試驗時間。將光標(biāo)移到相應(yīng)的設(shè)定，按確定鍵選擇。

• 頻率有三種選擇：0.1、0.05、0.02。它規(guī)定了儀器的輸出頻率。單位為Hz
• 試驗電壓范圍為10KV至額定值。(請不要設(shè)小于10KV的試驗電壓),它規(guī)定了我們所要升至的試驗電壓。儀器升至這個設(shè)定電壓值時，就不再升壓，并保持在這個峰值下進(jìn)行等幅的正弦波輸出。
• 電壓保護(hù)值設(shè)定范圍為0至額定值，單位為kV。它規(guī)定了通過試品的電壓上限值，當(dāng)電壓超過此設(shè)定時，儀器自動切斷輸出，進(jìn)行停機(jī)操作。一般情況下電壓保護(hù)值設(shè)定為比試驗電壓高4KV。
• 電流保護(hù)值設(shè)定范圍為0至額定值，單位為mA。它規(guī)定了通過試品的電流上限值，當(dāng)電流超過此設(shè)定時，儀器自動切斷輸出，進(jìn)行停機(jī)操作。
• 定時修改范圍：0-99分。它規(guī)定了試驗時間的長短。單位為分鐘。

以上電壓，電流均為峰值，儀器顯示的測量數(shù)據(jù)，以及打印報告上的電壓電流值均為峰值。

將光標(biāo)移到“啟動試驗電壓”按確定鍵，儀器進(jìn)入圖5所示的升壓界面。

                                圖5（升壓畫面）

 自動升壓

自檢成功后，儀器自動進(jìn)入升壓狀態(tài)。儀器將用若干個周期的時間將電壓升至設(shè)定值。在升壓過程中，按停機(jī)鍵，儀器將切斷電壓輸出，回到開始畫面。當(dāng)升壓值接近設(shè)定值時出現(xiàn)圖6

圖6

此時按“上下”鍵，微調(diào)電壓，按“確定”鍵，儀器開始計時，計時結(jié)束后自動打印試驗報告。回到開始畫面，放電結(jié)束后再開始下一次測量。

    ★另外還有兩種非正常停機(jī)：過壓保護(hù)停機(jī)、過流保護(hù)停機(jī)。停機(jī)后出現(xiàn)相應(yīng)的提示界面，放電結(jié)束后，再調(diào)整限制電壓值或限制電流值，再開始下次測量。

七　電纜的VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置耐壓試驗方法

1、將與試品相連的電器設(shè)備全部脫離試品電纜。

2、VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置采用10000V兆歐表對試品電纜各相分別進(jìn)行絕緣電阻試驗，記錄試驗值。

3、試驗電壓峰值：Ｕmax＝３Ｕo，其中Ｕo為電纜導(dǎo)體對地或金屬屏蔽之間的額定工作電壓。例如：額定電壓為10KV電纜，單相額定電壓 Ｕo：

Ｕo＝１０/√３kV

所以試驗電壓峰值為：Ｕmax＝３Ｕo

＝３×１０/√３kV

＝√３×１０kV

＝１７．３２kV

4、試驗時間：60分鐘。

5、可分相進(jìn)行測試。試品電纜的電容值在試驗設(shè)備負(fù)載容量能力范圍內(nèi)時，可將試品電纜三相線芯并聯(lián)后，同時進(jìn)行耐壓試驗。

6、用隨機(jī)附帶的柔性連接電纜將試驗設(shè)備與試品電纜按圖７所示的方法相連接。合上電源，設(shè)定好試驗頻率、時間和電壓以及高壓側(cè)的過流保護(hù)值、過壓保護(hù)值，然后開始升壓試驗。升壓過程應(yīng)密切監(jiān)視高壓回路，監(jiān)聽試品電纜是否有異常響聲。升至試驗電壓時，即開始記錄試驗時間并讀取試驗電壓值。

7、試驗時間到后，儀器自動停機(jī)。試驗中若無破壞性放電發(fā)生，則認(rèn)為通過耐壓試驗。

8、在升壓和耐壓過程中，如電流異常增大，電壓不穩(wěn)，試品電纜發(fā)生異味，煙霧或異常響聲或閃烙等現(xiàn)象，應(yīng)立即停止升壓，停機(jī)后查明原因。這些現(xiàn)象如果是試品電纜絕緣部分薄弱引起的，則認(rèn)為耐壓試驗不合格。如確定是試品電纜由于空氣濕度或表面臟污等原因所致，應(yīng)將試品電纜清潔干燥處理后，再進(jìn)行試驗。

9、試驗過程中，如果遇到非試品電纜絕緣缺陷使儀器出現(xiàn)過流保護(hù)，在查明原因后，應(yīng)重新進(jìn)行全時間連接耐壓試驗。不得僅進(jìn)行“補(bǔ)足時間”試驗

圖7 單相測量連線圖

八、大型高壓發(fā)電機(jī)的超低頻耐壓試驗方法

對發(fā)電機(jī)的超低頻耐壓試驗操作方法與以上對電纜的操作方法相似。下面就不同的地方作重點補(bǔ)充說明。

1、在交接、大修、局部更換繞組以及常規(guī)試驗時，均可進(jìn)行此項試驗。用0.1Hz超低頻對電機(jī)進(jìn)行耐壓試驗，對發(fā)電機(jī)端部絕緣的缺陷比工頻耐壓試驗更有效。其原因是在工頻電壓下，由于從線棒流出的電容電流在流經(jīng)絕緣外面的半導(dǎo)體防暈層時造成了較大的電壓降，因而使端部的線棒絕緣上承受的電壓減小；而在超低頻情況下，此電容電流大大減小了，半導(dǎo)體防暈層上的壓降也大為減小，故端部絕緣上電壓較高，便于發(fā)現(xiàn)缺陷。

2、連線方法：試驗時應(yīng)分相進(jìn)行，被試相加壓，非被試相短接接地。如圖８所示

3、按照有關(guān)規(guī)程的要求，試驗電壓峰值可按如下公式確定：

Ｕmax＝√2βＫUo

          其中Ｕmax ：為0.1Hz試驗電壓的峰值（kV）

β：0.1Hz與50Hz電壓的等效系數(shù)，按我國規(guī)程的要求,取1.2

Ｋ：通常取1.3∽1.5  　一般取1.5

Ｕo ：發(fā)電機(jī)定子繞組額定電壓（kV）

例如：額定電壓為13.8 kV的發(fā)電機(jī)，超低頻的試驗電壓峰值計算方法為：          Ｕmax＝×1.2×1.5×13.8≈35.1(kV)

4、試驗時間按有關(guān)規(guī)程進(jìn)行

5、在耐壓過程中，若無異常聲響、氣味、冒煙以及數(shù)據(jù)顯示不穩(wěn)定等現(xiàn)象，可以認(rèn)為絕緣耐受住了試驗的考驗。為了更好地了解絕緣情況，應(yīng)盡可能全面監(jiān)視絕緣的表面狀態(tài)，

特別是空冷機(jī)組。經(jīng)驗指出，外觀監(jiān)視能發(fā)現(xiàn)儀表所不能反映的發(fā)電機(jī)絕緣不正常現(xiàn)象，如表面電暈、放電等。

   圖8 測量定子的某相連線圖

九、電力電容器的超低頻耐壓試驗方法

試驗操作方法與上述方法相似，連線方法如圖9所示。在確定試驗電壓和試驗時間時，應(yīng)按照有關(guān)規(guī)程辦。　  

    圖9   測量電容器的連線圖 　

十、VLF3000系列0.1HZ超低頻高壓試驗裝置注意事項

1、本儀器所配升壓器不得作它用。

2、機(jī)內(nèi)帶電,切勿自行拆機(jī)修理，以免發(fā)生意外。儀器有故障，應(yīng)與我公司lian系修理。

3、關(guān)機(jī)后應(yīng)用放電棒對試品進(jìn)行充分放電,再拆線。

4、開機(jī)前應(yīng)用放電棒對試品進(jìn)行充分放電。

5、每次啟動升壓前應(yīng)用放電棒對試品進(jìn)行充分放電

十一、隨機(jī)附件　　

1、高壓連接電纜一根。

2、低壓連接電纜一根。

3、電源線一根。

4、電源保險管十只。

5、放電棒一根。