涂建國
HDLF超低頻交流耐壓測(cè)試儀實(shí)際上是工頻耐壓試驗(yàn)和串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)的一種替代方法。我們知道,在對(duì)大型發(fā)電機(jī)、電纜等試品進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)和串聯(lián)諧振交流耐壓時(shí),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(yàn)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(jià)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(yàn)頻率,從而降低了試驗(yàn)電源的容量。從國內(nèi)外多年的理論和實(shí)踐證明,用0.1Hz超低頻耐壓試驗(yàn)替代工頻耐壓試驗(yàn),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,且操作簡(jiǎn)單,與工頻試驗(yàn)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。國家發(fā)改委已制定了《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(yàn)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??蓮V泛用于電纜、大型高壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)的交流耐壓試驗(yàn)之中。
二:產(chǎn)品簡(jiǎn)介
HDLF超低頻交流耐壓測(cè)試儀接合了現(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(cè)量、保護(hù)*自動(dòng)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(yàn)報(bào)告。設(shè)計(jì)指標(biāo)*符合《電力設(shè)備測(cè)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?,F(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(hào),所以存在正弦波波形不標(biāo)準(zhǔn),測(cè)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(diǎn)需要特別說明:
1.電流、電壓、波形數(shù)據(jù)均直接從高壓側(cè)采樣獲得,所以數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
2.具有過壓保護(hù)功能,當(dāng)輸出超過所設(shè)定的限壓值時(shí),儀器將停機(jī)保護(hù),動(dòng)作時(shí)間小于20ms。
3.具有過流保護(hù)功能:設(shè)計(jì)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(shí)將進(jìn)行停機(jī)保護(hù),動(dòng)作時(shí)間都小于20ms。
4.高壓輸出保護(hù)電阻設(shè)計(jì)在升壓體內(nèi),所以外面不需另接保護(hù)電阻。
5.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)。
三:技術(shù)參數(shù)
1.輸出額定電壓:可按參數(shù)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(cè)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.電源保險(xiǎn)管:參見表1
9.市電源:頻率50Hz,電壓220V±5%。若使用便攜式發(fā)電機(jī)供電,發(fā)電機(jī)要求:頻率50Hz,電壓220V±5%,功率應(yīng)大于3KW,并且在發(fā)電機(jī)的輸出端并聯(lián)一只功率不小于800W的阻性負(fù)載(如電爐),以便穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。否則儀器將不能正常工作。
型 號(hào) | 峰值電壓 | 測(cè)量范圍 | 重 量 | 用 途 |
HDLF-30/1.1
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| 1. 0.1Hz時(shí)≤1.1μF 2. 0.05Hz時(shí)≤2.2μF | |
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| 1. 0.1Hz時(shí)≤1.1μF 2. 0.05Hz時(shí)≤2.2μF |
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| 1. 0.1Hz時(shí)≤1.1μF 2. 0.05Hz時(shí)≤2.2μF 3. 0.02Hz時(shí)≤5.5μF |
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| 1. 0.1Hz時(shí)≤1.1μF 2. 0.05Hz時(shí)≤2.2μF 3. 0.02Hz時(shí)≤5.5μF |
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| 1. 0.1Hz時(shí)≤1.1μF 2. 0.05Hz時(shí)≤2.2μF 3. 0.02Hz時(shí)≤5.5μF | |
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平,避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。
由于其試驗(yàn)電壓比運(yùn)行電壓高,其屬于破壞性,因此之前必須測(cè)定絕緣電阻和吸收比,直流耐壓或經(jīng)tgδ測(cè)試合格。若有受潮或缺陷,應(yīng)先作干燥處理再耐壓。
交流耐壓試驗(yàn)對(duì)于設(shè)備內(nèi)部絕緣劣化有著累計(jì)效應(yīng),能使絕緣強(qiáng)度逐步衰減,因此,必須正確地選擇試驗(yàn)電壓大小和時(shí)間,Us越高,發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的有效性更高,但被試品擊穿的可能性越大,積累效應(yīng)更嚴(yán)重。因此國家標(biāo)準(zhǔn)參照各種絕緣材質(zhì)和所能承受的過電壓倍數(shù),規(guī)定了出廠試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),而交接標(biāo)準(zhǔn)的電壓低于出廠試驗(yàn)電壓,但比如支柱絕緣子等幾乎沒有累積效應(yīng),因此其交接試驗(yàn)電壓和出廠值幾乎一樣。
絕緣的擊穿電壓Uj 與加壓的持續(xù)時(shí)間有關(guān),隨時(shí)間的增加其Uj 下降,因此規(guī)定了一分鐘。這一方面是為了觀察被試品情況,使有缺陷的絕緣來得及暴露(固體絕緣發(fā)生擊穿需要一定的時(shí)間);另一方面不致于因?yàn)闀r(shí)間過長(zhǎng)而引起的不應(yīng)有的絕緣損害。
交流耐壓試驗(yàn)的加壓方法一般有:一是工頻耐壓,包括用常規(guī)的交流試驗(yàn)變壓器和工頻串、并聯(lián)諧振試驗(yàn),可以對(duì)交流電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)、絕緣子、斷路器、電流互感器等設(shè)備進(jìn)行;二是感應(yīng)耐壓試驗(yàn),如變壓器、電磁式電壓互感器等,采用從二次加壓使得一次側(cè)感應(yīng)高壓的方法,它不僅可以考驗(yàn)被試品的主絕緣(繞組對(duì)地、相間、相對(duì)地),還可以考驗(yàn)縱絕緣(同一繞組的層間、匝間),通常采用100~400HZ的倍頻進(jìn)行;三是沖擊電壓試驗(yàn),主要考驗(yàn)被試品耐受操作波過電壓和大氣過電壓下絕緣的承受能力,它分為操作波沖擊電壓試驗(yàn)和雷電沖擊電壓試驗(yàn)。
一般設(shè)備的選取和電壓的產(chǎn)生及測(cè)量:針對(duì)不同的被試設(shè)備,應(yīng)選取不同容量的耐壓裝置,因此首先必須計(jì)算電容電流,IC = ωCx Us,Us已有規(guī)定,而Cx要參閱資料或?qū)崪y(cè)。
在進(jìn)行發(fā)電廠和變電所的廠用系統(tǒng)比如CT和斷路器的交流耐壓時(shí),采用50KV / 6KVA的一套、而耐電動(dòng)機(jī)時(shí)則需要用15KV/10KVA的較大容量的試驗(yàn)變、在300或600MW機(jī)組的主封閉母線的耐壓中,則應(yīng)采用我室的一套100KV/50KVA的裝置來進(jìn)行,其試驗(yàn)電壓的選取若封母中有CT時(shí)應(yīng)按照CT 的耐壓等級(jí)、而發(fā)電機(jī)耐壓時(shí)應(yīng)用并聯(lián)諧振裝置則已經(jīng)非常方便,并聯(lián)諧振即電流諧振,回路中電容電流和電感電流相互抵消,使得總回路電流很小,則電源電纜的截面可小一些,其品質(zhì)因數(shù)Q可用試驗(yàn)電壓和被試電流的乘積除以調(diào)壓器的輸出電壓和電流的乘積得到,一般可達(dá)10~40左右,Q=XC/R,而回路中的限流電阻R應(yīng)盡量選小,否則調(diào)諧時(shí)很難達(dá)到諧振頻率;另外串聯(lián)諧振即電壓諧振,須采用激勵(lì)變壓器,而可調(diào)電感的耐壓等級(jí)應(yīng)和被試品一樣,因其串聯(lián)回路的電壓相互抵消,則激勵(lì)變的容量可降低Q 倍。至于試驗(yàn)電壓的測(cè)量,一般小電容量的被試品可只用變壓器低壓側(cè)電壓乘以變壓器變比即可得到,但大容量諸如發(fā)電機(jī)的交流耐壓試驗(yàn)電壓,因?yàn)榭紤]亳州市超低頻高壓發(fā)生器品質(zhì)保障亳州市超低頻高壓發(fā)生器品質(zhì)保障到容升效應(yīng)和被試電壓的有效可靠,高壓側(cè)電壓的測(cè)定必須用合格的高壓測(cè)試儀如YD-KVA/KV工頻耐壓試驗(yàn)進(jìn)行,容升效應(yīng)即在交流耐壓時(shí)容性電流在繞組上產(chǎn)生漏抗壓降,造成實(shí)際用到被試品上的電壓值超過按變比計(jì)算出的高壓側(cè)輸出的電壓。試驗(yàn)電流的測(cè)量一般是在試驗(yàn)變高壓側(cè)尾端串電流表來監(jiān)視,但應(yīng)有短路刀閘保護(hù),防止加壓時(shí)沖壞