超低頻耐壓高壓發(fā)生器試驗(yàn)原理

超低頻絕緣耐壓試驗(yàn)實(shí)際上是工頻耐壓試驗(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)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(mén)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(guó)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)，不但能有同樣的效果，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(guó)家普遍采用這一方法的原因。國(guó)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(guó)正在推廣這一方法，本儀器是根據(jù)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)。
   VLF系列超低頻高壓發(fā)生器接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻*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。現(xiàn)在國(guó)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外，另外，還有如下特點(diǎn)需要特別說(shuō)明：
△ 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。
△ 超低頻耐壓高壓發(fā)生器具有過(guò)壓保護(hù)功能，當(dāng)輸出超過(guò)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。
△ 具有過(guò)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(guò)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。
△ 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。
△   由于采用了高低壓閉環(huán)負(fù)反饋控制電路，所以輸出無(wú)容升效應(yīng)。

1、命名說(shuō)明

2、VLF系列超低頻高壓發(fā)生器系列產(chǎn)品

型號(hào) 額定電壓 帶載能力 重量 用途
VLF-1-30 30kV（峰值） 0.1Hz，≤1.1μF 控制器：4kg
升壓體：25kg
尺寸：323*174*323 10kV電纜、發(fā)電機(jī)等
0.1Hz，≤1.1μF
0.05Hz，≤2.2μF
VLF-1-40 40kV（峰值） 0.1Hz，≤1.1μF 控制器：5kg
升壓體：30kg
尺寸：357*208*343 13.8kV電纜、發(fā)電機(jī)等
0.1Hz，≤1.1μF
0.05Hz，≤2.2μF
VLF-1-50 50kV（峰值） 0.1Hz，≤1.1μF 控制器：6kg
升壓體：45kg
尺寸：357*210*365 15.75kV電纜、發(fā)電機(jī)等
0.1Hz，≤1.1μF
0.05Hz，≤2.2μF
VLF-1-60 60kV（峰值） 0.1Hz，≤1.1μF 控制器：6kg
升壓體：50kg
尺寸：357*220*370 18kV電纜、發(fā)電機(jī)等
0.1Hz，≤1.1μF
0.05Hz，≤2.2μF
VLF-2-80 80kV（峰值） 0.1Hz，≤1.1μF 控制器：8kg
升壓體：80kg
尺寸：357*240*390 35kV電纜、發(fā)電機(jī)等
0.1Hz，≤1.1μF
0.05Hz，≤2.2μF
VLF-2-90 90kV（峰值） 0.1Hz，≤1.1μF 控制器：9kg
升壓體：90kg
尺寸：57*240*390 35kV電纜、發(fā)電機(jī)等
0.1Hz，≤1.1μF
0.05Hz，≤2.2μF

3、根據(jù)被試對(duì)象選擇適當(dāng)規(guī)格的產(chǎn)品

VLF超低頻高壓發(fā)生器系列使用時(shí)，試品電容量不得超過(guò)儀器的額定電容量。試品電容量過(guò)小，會(huì)影響輸出波形。些時(shí)可并聯(lián)0.1μF 電容器（可由本公司提供）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(duì)地電容量

火電 水電
發(fā)電機(jī)容量
（MW） 200 300 600 800 125-150 300 400
單相對(duì)地電容
（μF） 0.2-0.25 0.18-0.26 0.31-0.34 0.69 1.8-1.9 1.7-2.5 2.0-2.5

交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量（μF/km）

截面積 mm2
電容 μF/km
電壓 kV 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 270
10 0.15 0.17 0.18 0.19 0.21 0.24 0.26 0.28 0.32 0.38 -
35 - - - 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.19

4、試品電流的估算方法：

計(jì)算公式：I=2πfCU

技術(shù)參數(shù)
   △ 輸出額定電壓：參見(jiàn)表1
   △ 輸出頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz
   △ 帶載能力：0.1Hz  zui大1.1μF
                0.05Hz zui大2.2μF
                0.02Hz zui大5.5μF
   △ 超低頻高壓發(fā)生器測(cè)量精度：3%
   △ 電壓正，負(fù)峰值誤差：≤3%
   △ 電壓波形失真度：≤5%
   △ 使用條件：戶內(nèi)、戶外；溫度：-10℃～ 40℃；≤85%RH
   △ 電源保險(xiǎn)管：參見(jiàn)表1
   △ 市電源：頻率50Hz，電壓220V±5%
   △10kV電纜240平方zui長(zhǎng)可做15km耐壓試驗(yàn)，全套重量為29kg。
   △35kV電纜270平方zui長(zhǎng)可做15km耐壓試驗(yàn)，全套重量為80kg。

5、電纜的超低頻耐壓試驗(yàn)方法

電纜額定電壓 U0/Un 交接試驗(yàn)電壓 預(yù)防性試驗(yàn)電壓
電壓倍數(shù) 電壓值（kV） 電壓倍數(shù) 電壓值（kV）
1.8/3 3U0 5 3U0 5
3.6/6 3U0 11 3U0 11
6/6 3U0 18 3U0 18
6/10 3U0 18 3U0 18
8.7/10 3U0 26 3U0 26
12/20 3U0 36 3U0 36
21/35 3U0 63 3U0 63
26/35 3U0 78 3U0 78