涂建國
一:試驗原理
HDLF超低頻高壓發(fā)生器交流耐壓測試儀實際上是工頻耐壓試驗和串聯(lián)諧振耐壓試驗的一種替代方法。我們知道,在對大型發(fā)電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗和串聯(lián)諧振交流耐壓時,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,且操作簡單,與工頻試驗相比*性更多。這就是為什么發(fā)達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)耐壓試驗方法》行業(yè)標準。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)電機的交流耐壓試驗之中。
二:產(chǎn)品簡介
HDLF超低頻交流耐壓測試儀接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻先進技術(shù),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(shè)計指標*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)標準,使用十分方便?,F(xiàn)在國內(nèi)外均采用機械式的辦法進行調(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準,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:
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)準確。
2.具有過壓保護功能,當輸出超過所設(shè)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(shè)計為高低壓雙重保護,高壓側(cè)可按設(shè)定值進行精確停機保護;低壓側(cè)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(shè)計在升壓體內(nèi),所以外面不需另接保護電阻。
5.由于采用了高低壓閉環(huán)負反饋控制電路,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(nèi)、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(fā)電機供電,發(fā)電機要求:頻率50Hz,電壓220V±5%,功率應(yīng)大于3KW,并且在發(fā)電機的輸出端并聯(lián)一只功率不小于800W的阻性負載(如電爐),以便穩(wěn)定發(fā)電機的運轉(zhuǎn)速度。否則儀器將不能正常工作。
型 號 | 峰值電壓 | 測量范圍 | 重 量 | 用 途 |
HDLF-30/1.1
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| 1. 0.1Hz時≤1.1μF 2. 0.05Hz時≤2.2μF | |
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| 1. 0.1Hz時≤1.1μF 2. 0.05Hz時≤2.2μF |
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| 1. 0.1Hz時≤1.1μF 2. 0.05Hz時≤2.2μF 3. 0.02Hz時≤5.5μF |
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| 1. 0.1Hz時≤1.1μF 2. 0.05Hz時≤2.2μF 3. 0.02Hz時≤5.5μF |
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| 1. 0.1Hz時≤1.1μF 2. 0.05Hz時≤2.2μF 3. 0.02Hz時≤5.5μF | |
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系統(tǒng)中,干擾信號抑制主要包括硬件和軟件兩個方面的措施。雖然硬件抑制方法有一定的效果,但是現(xiàn)場干擾會隨著環(huán)境、設(shè)備負載以及運行方式的改變而改變,硬件抑制方法難以達到理想的效果。
隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展,高頻局部放電檢測中的干擾抑制措施主要依靠軟件實現(xiàn)。目前常用的數(shù)字化抗干擾方法主要有:脈沖平均法、數(shù)字濾波法、信平頂山超低頻高壓發(fā)生器交流耐壓測試儀選型號相關(guān)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法以及小波分析法。小波變換是基于非平穩(wěn)信號的分析手段,在時域、頻域同時具有良好的局部化性質(zhì),非常適合于不規(guī)則、瞬變信號的處理,越來越多的用于高頻局部放電檢測的干擾抑制措施中。
對于放電信號的區(qū)分,一方面可利用前述的抗干擾技術(shù),將外界干擾噪聲抑制到較小水平,另一方面也可通過與不同缺陷放電特征數(shù)據(jù)庫進行對比,即進行放電信號的模式識別。模式識別的主要步驟包括放電信號的測量、放電信號特征提取與分類和特征指紋庫比對三個步驟,從而判斷所測信號是否為真實的放電信號以及是何種放電。一種模式識別方法是利用相位統(tǒng)計譜圖的形狀特點,通過計算統(tǒng)計譜圖的偏斜度、陡峭度以及相互關(guān)聯(lián)因素等特征參數(shù),從而對缺陷類型進行確認和識別。另外一種是聚類分析法,該方法主要將放電信號按其各自的等效頻率、等效時長或其它與波形相關(guān)的特征參量進行分類,形成時頻域映射譜圖。時頻譜圖的特點是多個放電源、不同放電類型的局部放電脈沖會被映射到不同聚點,這樣便于在局部放電相位譜圖上將真實放電和噪聲干擾區(qū)分開來如圖5-8所示。還有一種聚類原理是利用三相同步局部放電檢測技術(shù),對耦合到的信號進行幅度、相位或頻率的計算,從而進行分類,如圖5-9所示。
圖5-8 局部放電時頻映射譜圖[16] 圖5-9 三相局部放電同步檢測聚類譜圖[28]
(二)放電源的定位
對于電力電纜運行情況下局部放電源的定位,較為簡單的方法是利用高頻局部放電檢測傳感器在電纜終端、各個接頭處分別進行局部放電信號的檢測,通過對比分析不同傳感器位置放電信號的時域和頻域特征,來進行放電源的大致定位。該方法主要利用的是放電脈沖信平頂山超低頻高壓發(fā)生器交流耐壓測試儀選型號在電纜中傳輸衰減原理,隨著放電信號的傳播,放電信號幅值減小,上升時間下降、脈沖寬度變寬,信號高頻分量嚴重衰減等,因而可利用這些特點大致判斷出放電源的位置。但值得注意的是該方法較為粗略,精度較低,僅能大致判斷出在哪個接頭附近或哪兩接頭間存在缺陷。
另一種方法是利用分布式局部放電同步檢測技術(shù)。該方法與上述方法類似,但不同的是在連續(xù)幾個接頭處