一、概述
電氣設(shè)備的高壓耐壓試驗(yàn)是《絕緣預(yù)防性試驗(yàn)》規(guī)定的重要項(xiàng)目之一。
耐壓試驗(yàn)可分為交流耐壓試驗(yàn)和直流耐壓試驗(yàn),交流耐壓試驗(yàn)又可分為工頻、變頻和 0.1Hz 超低頻測(cè)試技術(shù),其中 0.1Hz 超低頻技術(shù)是新技術(shù),是當(dāng)前國(guó)際電工委員會(huì)推薦的技術(shù)。我公司新一代本系列超低頻高壓發(fā)生器是采用新美國(guó)技術(shù)自主開發(fā)的核心產(chǎn)品,采用 7 寸觸模屏、新 ARM7 單片機(jī)、高速 AD 采集電路,并配有后臺(tái)管理軟件。它克服了國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的諸多缺點(diǎn)(見表 1),性價(jià)比遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于同類產(chǎn)品,特別適用于絕緣等值電容較大的電氣設(shè)備(例如:電力電纜、電力電容器、大中型發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)等)耐壓試驗(yàn),符合 2004 年國(guó)家新頒布電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《超低頻高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件 DL/T849.4-2004》要求。
表 1 0.1Hz 耐壓試驗(yàn)設(shè)備機(jī)械式與電子式的性能比較
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。在對(duì)大中型發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電力電纜等試品進(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,國(guó)際上普遍采用了降低試驗(yàn)頻率,從而降低了試驗(yàn)電源容量的方法。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。這就是為什么發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用這一方法的主要原因。
根據(jù)我國(guó)電力系統(tǒng)實(shí)際情況,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),2004 年頒布了電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《超低頻高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件DL/T 849.4-2004》,我國(guó)正在推廣這一新的試驗(yàn)方法。
雖然直流耐壓試驗(yàn)設(shè)備具有體積小、重量輕和造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),但是直流耐壓試驗(yàn)對(duì)被試品絕緣破壞性也是大的。(見表 2)所以國(guó)家新頒布的電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)相關(guān)規(guī)程已經(jīng)明文規(guī)定不再使用直流高壓對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行耐壓試驗(yàn),推薦使用交流耐壓試驗(yàn)。
本公司研制的新一代本系列 0.1Hz 超低頻高壓發(fā)生器”采用新電力電子元器件和新 ARM7 單片機(jī)技術(shù),進(jìn)一步降低了設(shè)備的體積和重量,傻瓜式操作,性能更穩(wěn)定,克服了機(jī)械式升壓器使用壽命短、故障率高、體積大的缺點(diǎn)。通過多年的實(shí)踐,大量用戶的反饋表明:本 系列超低頻高壓技術(shù)在全國(guó),性價(jià)比高!
表 2 各種耐壓試驗(yàn)設(shè)備的性能比較:
二、儀器特點(diǎn)
☆ 技術(shù)優(yōu)良:采用數(shù)字變頻技術(shù),微電腦控制,升壓、降壓、測(cè)量、保護(hù)等測(cè)試過程全自動(dòng)化。
☆ 操作方便:接線簡(jiǎn)單,傻瓜式操作。
☆ 保護(hù):多重保護(hù)(過壓保護(hù)、高低壓側(cè)過流保護(hù)),動(dòng)作迅速(動(dòng)作時(shí)間≤10ms),儀器可靠。
☆ 可靠:控制器和高壓發(fā)生器低壓連接,光電控制,使用可靠。
☆ 采用了高低壓閉環(huán)負(fù)反饋控制電路,輸出無容升效應(yīng)。
☆ 配置齊全:電容觸摸屏,液晶漢字顯示,自動(dòng)存儲(chǔ),自動(dòng)打印。
☆ 測(cè)試范圍大:0.1Hz、0.05Hz 及 0.02Hz 多頻率選擇,測(cè)試范圍大。
☆ 體積小、重量輕:十分利于戶外作業(yè)。
☆ 中英文切換功能
三、技術(shù)指標(biāo)
1.輸出額定電壓:參見表3
2.輸出頻率:0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz
3.帶載能力: 0.1Hz大 1.1μF
0.05Hz 大 2.2μF
0.02Hz 大 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3
9.電源:電壓220V±5%,50±5Hz
注意:若使用便攜式發(fā)電機(jī)供電,要求發(fā)電機(jī)輸出電壓、頻率穩(wěn)定(一般要
求功率大于3kW,頻率50Hz,電壓220V±5%
10. 被試品電容量不得超過儀器額定電容量MAX值,數(shù)值大小見表3;
型號(hào) | 額定電壓 | 帶載能力 | 電源 保險(xiǎn)管 | 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、重量 |
30/1.1 | 30kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1μF | 10A | 控制器:4㎏ 升壓器:20㎏ |
0.05Hz,≤2.2μF | ||||
0.02Hz,≤5.5μF | ||||
40/1.1 | 40kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1μF | 10A | 控制器:4㎏ 升壓器:20㎏ |
0.05Hz,≤2.2μF | ||||
0.02Hz,≤5.5μF | ||||
50/1.1 | 50kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1μF | 15A | 控制器:4㎏ 升壓器:40㎏ |
0.05Hz,≤2.2μF | ||||
0.02Hz,≤5.5μF | ||||
60/1.1 | 60kV (峰值 | 0.1Hz,≤1.1μF | 15A | 控制器:4㎏ 升壓器:50㎏ |
0.05Hz,≤2.2μF | ||||
0.02Hz,≤5.5μF | ||||
80/1.1 | 80kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1μF | 15A | 控制器:4㎏ 升壓器:50㎏ |
0.05Hz,≤2.2μF | ||||
0.02Hz,≤5.5μF | ||||
90/1.1 | 90kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1μF | 15A | 控制器:4㎏ 升壓器:55㎏ |
0.05Hz,≤2.2μF | ||||
0.02Hz,≤5.5μF |
11.根據(jù)被試對(duì)象選擇適當(dāng)規(guī)格的產(chǎn)品
使用時(shí),試品電容量不得超過儀器的額定電容量。試品電容量過小,會(huì)影響
輸出波形。若小于 0.05μF,儀器將不能正常輸出,此時(shí)可并聯(lián) 0.05 μF 的電容器
(由本公司提供)輔助輸出。常用電氣設(shè)備電容量的估算見表 4 和表 5
表 4 不同類型發(fā)電機(jī)的單相對(duì)地電容量
表 5 交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量(μF/km)
12.試品電流的估算方法:
計(jì)算公式: I=2πfCU