低頻高壓變壓器

一、VLF3000低頻高壓變壓器產(chǎn)品及選用

1、命名說(shuō)明

2、超低頻系列產(chǎn)品                         表1

3、根據被試對向選擇適當規格的產(chǎn)品。

使用時(shí)，試品電容量不得超過(guò)儀器的額定容量。試品電容量過(guò)小，會(huì )影響輸出波形。若小于0.05µF，儀器將不能正常輸出?？刹⒙?lián)0.1 µF的電容輔助輸出。下面是一些設備的電容量，供用戶(hù)參考。

不同發(fā)電機的單相對地電容量                          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：?。桑剑?pi;fＣＵ

二、VLF3000低頻高壓變壓器絕緣耐壓試驗原理

超低頻絕緣耐壓試驗實(shí)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、電纜等試品進(jìn)行工頻耐壓試驗時(shí)，由于它們的絕緣層呈現較大的電容量，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)采用了降低試驗頻率，從而降低了試驗電源的容量。從國內外多年的理論和實(shí)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)標準。我國正在推廣這一方法，本儀器是根據我國這一需要研制而成的?？蓮V泛用于電纜、大型高壓旋轉電機、電力電容器的交流耐壓試驗之中。

三、VLF3000產(chǎn)品簡(jiǎn)介

本產(chǎn)品接合了現代數字變頻*技術(shù)，采用微機控制，升壓、降壓、測量、保護*自動(dòng)化，并且在自動(dòng)升壓過(guò)程中能進(jìn)行人工干預。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(guān)、打印機輸出試驗報告。設計指標*符合《電力設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在國內外均采用機械式的辦法進(jìn)行調制和解調產(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(shuō)明：

電流、電壓數據均直接通過(guò)高壓側采樣獲得，所以數據真實(shí)、準確。

過(guò)壓保護：當輸出超過(guò)所設定的限壓值時(shí)，儀器將停機保護，動(dòng)作時(shí)間小于２０ms。

過(guò)流保護：設計為高低壓雙重保護，高壓側可按設定值進(jìn)行停機

保護；低壓側的電流超過(guò)額定電流時(shí)將進(jìn)行停機保護，動(dòng)作時(shí)間都小于２０ms。

★高壓輸出保護電阻設計在升壓體內，所以外面不需另接保護電阻。

由于采用了高低壓閉環(huán)負反饋控制電路，所以輸出無(wú)容升效應。

四、VLF3000技術(shù)參數

1、輸出額定電壓：參見(jiàn)表1

2、輸出頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、帶載能力：參見(jiàn)表1    0.1  Hz  大1.1µF

0.05 Hz  大2.2µF

0.02 Hz  大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(hù)內、戶(hù)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(jiàn)表1

五、VLF3000結構說(shuō)明

1、控制器面板示意圖  

                             圖1

圖1中各部件示意以及功能說(shuō)明：

(1)“地”：接地端子，使用時(shí)與大地相連。

(2)“控制輸出”：輸出多芯插座，使用時(shí)與升壓體的輸入多芯插座相連。

(3)“對比度”：對比度調節旋扭，用于調節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位置提示。

(5)“AC220V”：電源輸入插座，內藏保險管。

(6)“開(kāi)關(guān)”：電源開(kāi)關(guān)。內藏指示燈，開(kāi)時(shí)亮，關(guān)時(shí)熄。

(7)“打印機”：打印測試報告。

(8)“液晶顯示器”：顯示測試數據。

2、升壓器結構示意圖

六 操作說(shuō)明

1、連線(xiàn)方法

                        圖3?。ㄟB線(xiàn)圖）

連線(xiàn)說(shuō)明：用本產(chǎn)品隨機配備的兩根線(xiàn)和接地線(xiàn)按圖3的方法連接。電源插座用電源線(xiàn)連至50Hz/220V的交流電上。

2、操作程序

(1) 開(kāi)機。(注意:每次開(kāi)機前都要對試品充分放電，升壓過(guò)程中需要停機時(shí)請先按停機鍵，再用電源開(kāi)關(guān))

按上述方法連好所有線(xiàn)路之后，就可以將電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)。儀器在微機上電復位下，自動(dòng)進(jìn)入如圖4所示的設限界面。在進(jìn)行連線(xiàn)、拆線(xiàn)、或暫不使用儀器時(shí)，應將電源關(guān)掉。電源插座上裝有保險管。若開(kāi)機屏幕無(wú)顯示，應先檢查保險管是否熔斷。大小應按表1提供的數據更換。

(2) 設置限定參數

                      圖4（設定界面）

在圖4所示的設限界面上，可根據試驗的需要設定好試驗頻率、試驗電壓、高壓側的過(guò)壓保護值、過(guò)流保護值、試驗時(shí)間。將光標移到相應的設定，按確定鍵選擇。

頻率有三種選擇：0.1、0.05、0.02。它規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。(請不要設小于10KV的試驗電壓),它規定了我們所要升至的試驗電壓。儀器升至這個(gè)設定電壓值時(shí)，就不再升壓，并保持在這個(gè)峰值下進(jìn)行等幅的正弦波輸出。

電壓保護值設定范圍為0至額定值，單位為kV。它規定了通過(guò)試品的電壓上限值，當電壓超過(guò)此設定時(shí)，儀器自動(dòng)切斷輸出，進(jìn)行停機操作。一般情況下電壓保護值設定為比試驗電壓高4KV。

電流保護值設定范圍為0至額定值，單位為mA。它規定了通過(guò)試品的電流上限值，當電流超過(guò)此設定時(shí)，儀器自動(dòng)切斷輸出，進(jìn)行停機操作。

定時(shí)修改范圍：0-99分。它規定了試驗時(shí)間的長(cháng)短。單位為分鐘。

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

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

自動(dòng)升壓

自檢成功后，儀器自動(dòng)進(jìn)入升壓狀態(tài)。儀器將用若干個(gè)周期的時(shí)間將電壓升至設定值。在升壓過(guò)程中，按停機鍵，儀器將切斷電壓輸出，回到開(kāi)始畫(huà)面。當升壓值接近設定值時(shí)出現圖6

                          圖6

此時(shí)按“上下”鍵，微調電壓，按“確定”鍵，儀器開(kāi)始計時(shí)，計時(shí)結束后自動(dòng)打印試驗報告?；氐介_(kāi)始畫(huà)面，放電結束后再開(kāi)始下一次測量。

★另外還有兩種非正常停機：過(guò)壓保護停機、過(guò)流保護停機。停機后出現相應的提示界面，放電結束后，再調整限制電壓值或限制電流值，再開(kāi)始下次測量。

七、電纜的超低頻耐壓試驗方法

1、將與試品相連的電器設備全部脫離試品電纜。

2、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(shí)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備負載容量能力范圍內時(shí)，可將試品電纜三相線(xiàn)芯并聯(lián)后，同時(shí)進(jìn)行耐壓試驗。

6、用隨機附帶的柔性連接電纜將試驗設備與試品電纜按圖７所示的方法相連接。合上電源，設定好試驗頻率、時(shí)間和電壓以及高壓側的過(guò)流保護值、過(guò)壓保護值，然后開(kāi)始升壓試驗。升壓過(guò)程應密切監視高壓回路，監聽(tīng)試品電纜是否有異常響聲。升至試驗電壓時(shí)，即開(kāi)始記錄試驗時(shí)間并讀取試驗電壓值。

7、試驗時(shí)間到后，儀器自動(dòng)停機。試驗中若無(wú)破壞性放電發(fā)生，則認為通過(guò)耐壓試驗。

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

9、試驗過(guò)程中，如果遇到非試品電纜絕緣缺陷使儀器出現過(guò)流保護，在查明原因后，應重新進(jìn)行全時(shí)間連接耐壓試驗。不得僅進(jìn)行“補足時(shí)間”試驗

八、大型高壓發(fā)電機的超低頻耐壓試驗方法

對發(fā)電機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(diǎn)補充說(shuō)明。

1、在交接、大修、局部更換繞組以及常規試驗時(shí)，均可進(jìn)行此項試驗。用0.1Hz超低頻對電機進(jìn)行耐壓試驗，對發(fā)電機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(xiàn)棒流出的電容電流在流經(jīng)絕緣外面的半導體防暈層時(shí)造成了較大的電壓降，因而使端部的線(xiàn)棒絕緣上承受的電壓減??；而在超低頻情況下，此電容電流大大減小了，半導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)現缺陷。

2、連線(xiàn)方法：試驗時(shí)應分相進(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，按我國規程的要求,取1.2

Ｋ：通常取1.3∽1.5  　一般取1.5

Ｕo ：發(fā)電機定子繞組額定電壓（kV）

例如：額定電壓為13.8 kV的發(fā)電機，超低頻的試驗電壓峰值計算方法為：

4、試驗時(shí)間按有關(guān)規程進(jìn)行

5、在耐壓過(guò)程中，若無(wú)異常聲響、氣味、冒煙以及數據顯示不穩定等現象，可以認為絕緣耐受住了試驗的考驗。為了更好地了解絕緣情況，應盡可能全面監視絕緣的表面狀態(tài)，

特別是空冷機組。經(jīng)驗指出，外觀(guān)監視能發(fā)現儀表所不能反映的發(fā)電機絕緣不正?，F象，如表面電暈、放電等。

            圖8 測量定子的某相連線(xiàn)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(xiàn)方法如圖9所示。在確定試驗電壓和試驗時(shí)間時(shí)，應按照有關(guān)規程辦?！?nbsp; 

           圖9   測量電容器的連線(xiàn)圖 　

十、注意事項

1、本儀器所配升壓器不得作它用。

2、機內帶電,切勿自行拆機修理，以免發(fā)生意外。儀器有故障，應與我公司修理。

3、關(guān)機后應用放電棒對試品進(jìn)行充分放電,再拆線(xiàn)。

4、開(kāi)機前應用放電棒對試品進(jìn)行充分放電。

5、每次啟動(dòng)升壓前應用放電棒對試品進(jìn)行充分放電

十一、隨機附件　　

1、高壓連接電纜一根。

2、低壓連接電纜一根。

3、電源線(xiàn)一根。

4、電源保險管十只。

5、放電棒一根。