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电力技术
变压器直流耐压试验发生器120kV/10mA
时间:2023-03-15
中试控股技术研究院鲁工为您讲解: 变压器直流耐压试验发生器120kV/10mA

ZSZGF-120KV/10mA直流高压发生器

适合电压等级:10KV、35KV、110KV、220KV、300KV、400KV、500KV、750KV、800KV、1000KV

电流分类:2mA、3mA、5mA、10mA、20mA

参考标准:DL/T 474.2-2018,电力行业DL/T848.1-2004《高压试验装置通用技术条件 第1部分:直流高压发生器》

ZSZGF-120KV/10mA直流高压发生器由中试控股研发生产,适用于电力试品测试,对氧化锌避雷器、电力电缆、变压器、发电机、电动机、断路器/开关、开关柜、隔离开关、互感器、套管、支柱绝缘子、电抗器、母线、输电线路、熔断器、电容器、接触器、配电箱、绝缘材质、变电站系统等高压电气设备进行直流耐压试验,行业处于领先水平!

中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

ZSZGF-120KV/10mA直流高压发生器

ZSZGF-120KV/10mA直流高压发生器
仪器功能
本仪器适用于电力、铁路、化工、工矿、冶金、钢铁等部门对氧化锌避雷器、磁吹避雷器、电力电缆、变压器、发电机等设备进行直流耐压试验和泄漏试验,亦可作静电吸尘、喷涂等电源。
1.3  执行标准
1DL/T848.1-2004 高压试验装置通用技术条件 第1部分:直流高压发生器
2DL/T596-2005 电力设备预防性试验规程
3GB11032-2010 交流无间隙金属氧化物避雷器
4GB/T 16927.1-2011 高电压试验技术 第1部分:一般定义及试验要求
5DL/T474.2-2006 现场绝缘实验实施导则:直流高电压试验
6GB/T.311-2012 高压输变电设备的绝缘配合
1.4 仪器特征
1.输出电压稳定:采用高频倍压电路,应用最新PWM脉冲宽度调制技术和电压电流双闭环反馈技术,提高电源调整率和负载调整率,使电压稳定度高,纹波小。全量程平滑调压,输出电压精度高。主机电压表直接显示加载在负载上的电压值,无需外加分压器,接线操作简单。电压分辨率0.1kV,电流分辨率1uA。
2.保护全面:保护功能齐全,具有零位保护、过压保护、过流保护、击穿保护,保护电路选用纳秒级专用传感器,动作迅速可靠,有效保障人身及设备安全。
3.0.75U功能:增设智能高精度0.75U功能一键按钮,按下此按钮,电压电流自动跳转至0.75U状态,利于氧化锌避雷器的测试。
4.零起升压:升压电位器零起升压,采用进口多圈电位器,升压过程平稳,调节精度高。
5.过压设定:过压整定选用数字拨码开关,操作简单,并具有较高的整定精度。
6.一体式设计:选用一体式设计方案,主机和倍压筒放置在一个机箱内。选用进口高频高压整流二极管,使倍压筒体积小巧,提升整机效率,便于携带。
7.性能可靠:关键器件选用高性能进口元件,倍压筒外表涂特种绝缘材料,电气性能好、防潮能力强、无泄漏。
8.操作简单:仪器界面各功能按键,布局合理,指示清晰,易学易用。
1.5 技术参数
        规格
    技术参数 120/10
额定电压(kV) 120
额定电流(mA) 10
额定功率(W)1200
整机质量(kg) 10
整机体积(mm3) 565*390*190
倍压筒高度(mm) 535
输出电压精度 ±(1.0%读数±2个字)
输出电流精度 ±(1.0%读数±2个字)
纹波系数 ≤0.5%
工作方式 间断使用,额定负载30分钟
过载能力 空载电压可超出额定电压10%使用10分钟
最大充电电流为1.25倍额定电流
电源 AC220V±10% 50HZ
工作环境 温度: -10-40℃
相对湿度:室温为25℃时不大于85%(无凝露)
海拔高度:1500米以下

ZSZGF-120KV/10mA直流高压发生器直流高压发生器具有多种保护功能,如:低压过流、低压过压、高压过流、高压过压、零位保护、不接地保护等。推动信号快速关断保护在输出端采用专用传感器取样,反应时间为纳秒级,通过纳秒级的光隔离元件和纳秒级的模拟开关,全过程在2微秒内将功放电路的推动信号切断,保证在输出短路的情况下,不损坏功率器件。是指主要用于绝缘和漏电检测中的高压电源,高压电源和高压发生器已经没有严格的区别。

ZSZGF-120KV/10mA直流高压发生器

其原理基本上与绝缘电阻测试基本相同,但电压稍高,能够更加有效地检测出绝缘受潮的情况和用兆欧表检测不出的尚未完全贯通的局部缺陷,尤其是端部缺陷比如发电机的手包绝缘,且能够从泄漏电流上直观地反映其绝缘情况,一般来说,在试验电压下其泄漏电流与加压时间的变化曲线是随着时间的延长其电流逐渐减小;与摇表一样,直流耐压也通常采用负极性,为了防止外绝缘的闪络和易于发现集中性的局部缺陷,原因是绝缘中的水分带正电,若采用正极性,则水分向地端排斥形成一个反向电势,因此相当于抬升了绝缘的击穿电压,使得测试的泄漏电流偏小
对于试验设备的选取,一般选择不同电压等级的直流高压发生器,我们室内现有60KV 2套,200KV 2套,600KV 1套,根据被试设备需要的试验电压值来确认,具体原理都是通过硅堆倍压整流得来。但也可以通过现场组建,即用试验变压器高压串硅堆(半波或全波整流)和并滤波电容器来进行发电机、电缆或避雷器的耐压和泄漏电流的测试。



    对于试验设备的选取,一般选择不同电压等级的直流高压发生器,我们室内现有60KV 2套,200KV 2套,600KV 1套,根据被试设备需要的试验电压值来确认,具体原理都是通过硅堆倍压整流得来。但也可以通过中试控股电力讲解现场组建,即用试验变压器高压串硅堆(半波或全波整流)和并滤波电容器来进行发电机、电缆或避雷器的耐压和泄漏电流的测试。
交接规程的相关规定:发电机:其Us = 3Ue ,Us按0.5 Ue分阶段上升,每阶段停留1min。各相泄漏电流的差别不应大于最小值的100%;泄露电流不应随时间延长而加大;当泄漏电流不成比例上升时,应进行分析。(为什么要分段加压,且每阶段要停留,是因为大容量的被试品其吸收过程较长,若加压太快,在US下1min是读取的电流值不一定是真正的电导电流),水内冷发电机应采用低压屏蔽法。交流电动机:其Us = 3Ue,只针对1000V及1000KW以上容量的、中性点连线引出的绕组分相进行,并在Us下,各相泄漏电流的差值不应大于最小值的100%,当泄漏电流小于20μA时,相间无明显差别即可。电力变压器:35KV及以上,且容量在800KVA及以上时,应测量泄漏电流。测试绕组连同套管的泄漏电流时,不同的电压出线等级规定了不同的Us 值,并给出了允许的泄漏电流值(不同温度下的参考值)。
电缆:Us 分4-6段均匀上升,每阶段停留1min,泄漏值不平衡系数≤2,6KV电缆小于10μA时,平衡系数不作规定,当电流不稳或突变时或随时间延长而增加时应处理。金属氧化物避雷器:应测试其1mA下的直流参考电压和75%U1mA的泄漏电流,一般小于50μA,6KV的避雷器因产品的型号和规格的不同会有区别,应注意产品的说明书和出厂试验报告。
一般试验接线:主要涉及的是微安表的接入。当接在高压侧时精度稍高,误差小,一般读取发生器高压侧的泄漏值,其主要应用于被试品一极接地的场合,如变压器和电机、电缆等,其微安表可方便地引入高压引线的屏蔽。当被试品的一极对地有绝缘时,如避雷器,则可将微安表接在避雷器的基座之间,但必须先测试其基座的绝缘良好。如果接在高压侧则必须经过屏蔽,否则肯定超差。而水内冷发电机直流耐压时,微安表接在电源的低压侧,采用低压屏蔽法。另外试验电压的读取一般要求直读Us,而发电机试验时必须并接标准表,等级精度均应符合要求。当单独接入微安表时,应有保护防止冲击的措施如并接电感电容和短路等。


GB2900  《电工名词术语》
GB/T16927.1~2-1997  《高电压试验技术》
GB4793-1984 《电子测量仪器安全要求》
GB191 《包装贮运标志》
GB/T.311-1997 《高压输变电设备的绝缘与配合》


ZSZGF-120KV/10mA直流高压发生器在直流高压发生器在行业内率先采用分节式结构,即既可用于高电压等级,又能用于较低电压等级,并保持其精度不变。以100/200kV/2mA分两节为例,单节时可做100kV/2mA使用,可用于35kV及以下系统电气设备直流高压试验,此时可保证测量的准确性避免大马拉小车;两节使用时可做200kV/2mA 使用.可用于220kV分节、110kV及以下氧化锌避雷器直流试验及交联电缆的直流耐压试验。



直流高压发生器耐压试验步骤及工作原理图:

1、对试品进行泄漏及直流耐压试验
⑴ 在做负载试验前,将高压屏蔽微安表安装到倍压筒上的高压输出端上,并将配套的专用高压线分别接到微安表 
上和被试品上。
⑵ 检查仪器、放电棒、倍压筒、试品联接线、接地线是否正确,接地线联接是否可靠,检查高压安全距离是否符 
合要求,方可开始进行试品的高压试验。
⑶ 直流高压发生器检查确认仪器等无异常情况后,接通单相交流220V电源开关,此时绿灯亮,表示电源接通。可 
开始进行试品的直流泄漏和直流耐压试验。
⑷ 按红色按钮,则红灯亮,表示高压接通,待升高压。
⑸ 顺时针方向平缓调节调压电位器,输出端即从零开始升压。升压速度以每秒3-5kV上升试验电压为宜。对于大电 
容试品升压时则需要缓慢升压,否则可能导致电压过冲,还需监视电流表充电电流不超过直流发生器的最大充电电 
流。当升到所需的电压或电流后,按规定时间记录电流表及电压表的读数。
⑹ 试验完毕后,降压,将调压电位器回零后,随后按绿色按钮,切断高压并关闭电源开关。
⑺ 试验完毕后,应用放电棒对试品进行多次放电,放电后方可靠近试品和拆线工作 (放电请详细见放电棒使用说 
明书)。对小电容试品如氧化锌避雷器、磁吹避雷器等缓缓调节调压电位器升压到所需的电压(电流)值,然后从数 
显表上读出电压(电流)数值。如需对氧化锌避雷器进行75%VDC-1mA的测量时,应先升到电流到1000uA时电压值停止 
(这时可记录电压、电流值),然后按下黄色按钮,电压即降到原来的75%,并保持此状态。此时可读取微安表数值及 
电压值。测量完毕后,调压电位器逆时针回到零位,按下绿色按钮,需再次升压时按红色按钮即可。对大电容试品时 
,升压应更要缓慢,并需要监视电流表充电电流不超过发生器的最大充电电流,一定要放慢升压速度,避免充电电 
流过大。试验完毕后,将电压调节电位器逆时针回到零位上,随后按绿色按钮,切断高压,此时先不要关闭电源, 
电压表显示还有电压值,此为存电电压,等电压降到2000V左右,方可用放电棒进行多次放电,确保安全。
2、直流高压发生器在使用过程中发现红灯灭,绿灯亮,直流高压下降,即为有关保护动作。此时应按下列步骤操 
作:
⑴ 将调压电位器退回零位。
⑵ 关闭电源开关,面板指示灯均不亮。
⑶ 一分钟后,待机内低压电容器充分放电后,才允许再次打开电源开关。重新进行空载试验,并查明情况后,可再 
次升压试验。
3、注意:做电缆试验时,要安装限流电阻使用。(做其它试验时,不能使用限流电阻),仅限于120KV以上。
4、注意事项
1、为确保人身安全,在此反复提醒用户注意控制箱及倍压筒的良好接地以及停机后的试品及倍压筒放电问题。
2、防止异物进入控制箱,如控制箱有风扇时,应经常检查风扇是否正常运转。
3、当倍压筒绝缘筒脏污时请用干布擦净,不可用酒精,汽油等有机类溶剂擦洗。可用洗涤剂清洗绝缘筒表面,等 
风干后方可使用,运输或不使用时请放入箱内。
4、换保险管时,请按保险管座旁标定的安培数更换保险管。
5、直流高压发生器若高压屏蔽微安表上显示"LOW BAT"时,请更换9V电池,以避免测量误差。
6、未经允许,请勿开启控制箱及倍压筒,否则会影响产品的保修,自行拆卸厂方概不负责。
7、仪器运输时应避免雨水浸蚀,严防碰撞和坠落。
5、电气工作原理框图
直流高压发生器技术与运用的结合


 相信大家对于它并不陌生,而它具体是做什么的,肯定了会一清二楚,那么对于它采用的技术相信你并不是很清 
楚,那么我们先介绍一下它的技术和优势,高频直流高压发生器采用脉冲宽度调制(PWM)技术、IGBT、以及先进 
的电子线路及元件,.以下讲会为你详细的解决一下关于它采用的技术:


    PWM(脉冲宽度调制):
   脉冲宽度调制是一种模拟控制方式,其根据相应载荷的变化来调制晶体管基极或MOS管栅极的偏置,来实现晶体 
管或MOS管导通时间的改变,从而实现开关稳压电源输出的改变。这种方式能使电源的输出电压在工作条件变化时 
保持恒定,是利用微处理器的数字信号对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术。
    PWM控制技术以其控制简单,灵活和动态响应好的优点而成为电力电子技术最广泛应用的控制方式,也是人们 
研究的热点。由于当今科学技术的发展已经没有了学科之间的界限,结合现代控制理论思想或实现无谐振波开关技 
术将会成为PWM控制技术发展的主要方向之一。
   IGBT
   (Insulated Gate Bipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效 
应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。 
GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小 
。IGBT综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统 
如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域


   通过以上技术的结合,使直流高压发生器具有输出不受电网波动干扰,有零位、过流、击穿、过压等保护措施 
,无论过流、击穿、过压保护电路都能迅速动作,有效保障设备及人员安全Q
直流高压发生器使用方法


直流高压发生器说明书及使用方法,以下是常规的直流高压发生器操作步骤,仅供为参考:
1、使用前准备
⑴ 直流发生器在使用前应检查其完好性,联接电缆线不应有断路和短路,设备无破裂等损坏。
⑵将机箱、倍压筒放置到合适的安全的位置,分别联接好电源线、电缆线和接地线。保护接地线与工作接地线以及 
放电棒的接地线均应单独接到试品的地线上(即一点接地)并确保接地良好。严禁各接地线相互串联使用,以免击穿 
时地电位抬高形成反击,损坏仪器。
⑶ 检查电源开关是否在关断的位置上,并检查调压电位器应在零位上,过电压保护整定拨盘开关设置在适当的位置 
上,一般为1.10~1.20倍测试电压值。直流高压发生器使用方法


直流高压发生器使用方法
2、空载升压验证过电压保护整定值
⑴ 请认准电源是单相交流220V,50Hz.接通电源开关,此时绿灯亮,表示电源接通。
⑵ 按红色按钮,则红灯亮,表示高压接通。
⑶ 顺时针方向平缓调节调压电位器,输出端即从零开始升压。电压表显示为负载试品上的电压(KV)值,电流表 
则显示试品上流过的电流与所有泄漏电流之和,电流以微安(uA)为单位。升到所需的电压后,按规定时间记录电 
流表读数,并检查控制箱及输出电缆有无异常现象及声响。
⑷ 降压,将调压电位器回零后,随后按绿色按钮,切断高压并关闭电源开关。
3、对试品进行泄漏及直流耐压试验
⑴ 在做负载试验前,将高压屏蔽微安表安装到倍压筒上的高压输出端上,并将配套的专用高压线分别接到微安表 
上和被试品上。
⑵ 检查仪器、放电棒、倍压筒、试品联接线、接地线是否正确,接地线联接是否可靠,检查高压安全距离是否符 
合要求,方可开始进行试品的高压试验。
⑶ 检查确认仪器等无异常情况后,接通单相交流220V电源开关,此时绿灯亮,表示电源接通。可开始进行试品的 
直流泄漏和直流耐压试验。
⑷ 按红色按钮,则红灯亮,表示高压接通,待升高压。
⑸ 顺时针方向平缓调节调压电位器,输出端即从零开始升压。升压速度以每秒3-5kV上升试验电压为宜。对于大电 
容试品升压时则需要缓慢升压,否则可能导致电压过冲,还需监视电流表充电电流不超过直流发生器的最大充电电 
流。当升到所需的电压或电流后,按规定时间记录电流表及电压表的读数。
⑹ 试验完毕后,降压,将调压电位器回零后,随后按绿色按钮,切断高压并关闭电源开关。
⑺ 试验完毕后,应用放电棒对试品进行多次放电,放电后方可靠近试品和拆线工作 (放电请详细见放电棒使用说 
明书)。对小电容试品如氧化锌避雷器、磁吹避雷器等缓缓调节调压电位器升压到所需的电压(电流)值,然后从数 
显表上读出电压(电流)数值。如需对氧化锌避雷器进行75%VDC-1mA的测量时,应先升到电流到1000uA时电压值停止 
(这时可记录电压、电流值),然后按下黄色按钮,电压即降到原来的75%,并保持此状态。此时可读取微安表数值及 
电压值。测量完毕后,调压电位器逆时针回到零位,按下绿色按钮,需再次升压时按红色按钮即可。对大电容试品时 
,升压应更要缓慢,并需要监视电流表充电电流不超过发生器的最大充电电流,一定要放慢升压速度,避免充电电 
流过大。试验完毕后,将电压调节电位器逆时针回到零位上,随后按绿色按钮,切断高压,此时先不要关闭电源, 
电压表显示还有电压值,此为存电电压,等电压降到2000V左右,方可用放电棒进行多次放电,确保安全。
4、在使用过程中发现红灯灭,绿灯亮,直流高压下降,即为有关保护动作。此时应按下列步骤操作:
⑴ 将调压电位器退回零位。
⑵ 关闭电源开关,面板指示灯均不亮。
⑶ 一分钟后,待机内低压电容器充分放电后,才允许再次打开电源开关。重新进行空载试验,并查明情况后,可再 
次升压试验。
5、注意:做电缆试验时,要安装限流电阻使用。(做其它试验时,不能使用限流电阻)
120KV/2mA直流高压发生器使用方法


120KV/2mA直流高压发生器使用方法:


4.4.1 一般测量时,当接好线后,先把联接试品的线悬空,升到试验电压后读取空试时的电晕和杂散电流I’,然 
后接上试品升到试验电压读取总电流I1。


试品泄漏电流:I0 = I1 –I’


4.4.2 当需要精密测量被试品泄漏电流时,则应在高压侧串入GL型高压微安表(见图5a)。


图5 a  微安表接入试品Cχ高压侧接线图


微安表必须有金属屏蔽,应采用屏蔽线与试品联接。高压引线的屏蔽引出应与仪表端的屏蔽紧密联接。如果要排除 
试品表面泄漏电流的影响可在试品高电位端用裸金属软线紧密绕几圈后与高压引线的屏蔽相联接(见图5b)。


b  排除试品Cχ表面影响接线图


4.4.3 对氧化锌、磁吹避雷器等试品接地端可分开的情况下,也可采用在试品的底部(地电位侧)串入电流表进行测 
量的方式。但也必须使用屏蔽线(见图6a)。当要排除试品表面泄漏电流的影响,可用软的裸铜线在试品地电位端绕  
上几圈并与屏蔽线的屏蔽相联接(见图6b)


4.4.4 试验完毕,将调压电位器逆时针回到零,按下绿色按钮,关闭电源开关。


4.4.5 对于氧化锌避雷器等小电容试品一般通过倍压筒内部测压电阻放电即可。而对电缆等大电容试品一般要待试 
品电压自放电至试验电压的20%以下,再通过配套的放电棒进行放电。待试品充分放电后并挂好接地线,才允许进 
行高压引线的拆除和更换接线工作。


4.5 保护动作后的操作


在使用过程中发现红灯灭,绿灯亮,直流高压下降,即为有关保护动作。此时应按下列步骤操作。


4.5.1 关闭电源开关,面板指示灯均不亮


4.5.2 将调压电位器退回零位。


4.5.3 一分钟后待机内低压电容器充分放电后才允许再次打开电源开关。重新进行空载试验并查明情况后可再次升 
压试验。
直流高压发生器如果使用限流电阻及放电棒


一、直流高压发生器关于配套限流电阻使用参考
理论上交流或直流高压试验回路内均应设置限流电阻R(见图9),其目的是当试品C x回路放电或击穿时起限制电 
流作用,不至于在高压短路时损坏试验设备。但在具体实践中,由于种种原因而不用限流电阻。为此我公司在设计 
产品时,考虑了当不 用限流电阻时,如果高压引线跌落入地不会损坏试验器。另外设计了安装极为方便的限流电 
阻。为此对限流电阻使用提出以下建议:
1、 我公司生产的产品对氧化锌避雷器、普通阀式避雷器高压开关和电力变压器等电力设备进行直流高压试验时, 
可以不用限流电阻。
2、 电力电缆试验时应在高压回路内串接限流电阻(只要将配套的限流电阻拧至倍压筒顶部高压输出螺栓上即可) 

二、直流高压发生器放电棒的使用
   1、专用放电棒不得直接接触及高压直流放电,应保持一段距离,待放电棒尖端初产生电晕放电,被试品上电压 
逐步下降20%试验电压时,再将放电棒触及微安表外壳放电。 最后将放电棒接地端地线直接挂在被试品上。
   2、特别注意不准将地线直接在高压微安表外壳上直接放电,以免强大的冲击放电电流引起高压微安表损坏
   3、接线图见图4  试验回路接地线示意图


直流高压发生器故障排除技巧
直流高压发生器故障排除
1、电源开关打开时,控制箱上的数显表不亮
请检查电源连线及所有保险管,保险管若有损坏时,请按保险管座旁标注的安培数更换新管。
2、若打开电源开关,数显表亮,高压显示灯(绿)不亮,加不上高压。
① 直流高压发生器故障显示"回零"灯亮
没有回零位,请逆时针转动高压输出调整钮和微调旋钮回到零位上至"回零"灯灭,即可加高压。
② 故障显示"其它"灯亮有两种现象,1、接地保护,2、断线保护中频直流高压发生器高频直流高压发生器
a. 可能接地线未接好,或地线不可靠接地。请接好可靠的地线,关闭电源,重新启动。
b.可能为连接控制箱与高压塔的电缆未接好,接好电缆请关闭电源,重新启动。或电缆线两端焊接头脱焊时会出现 
此故障,请焊好电缆两端的焊头,关闭电源,重新启动。
C.可能控制箱内某一线头脱焊断开,请重新焊接好,关闭电源,重新启动。
3、一切正常,但在未升到额定输出电压的 过程中保护

 

 

 

 

 

 

 

 

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