中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电缆超低频耐压介损测试仪

中试控股是ZSHVA-35KV超低频介损高压发生器源头实力大厂
可以完成试验：应用于6kV、10kV、35kV电缆、电力电容器、大中型发电机、电动机的无损耐压及介质损耗等项目的测试，集成介质损耗诊断系统、耐压测试等多种测试功能，峰值电压可达80kV。
参考标准：DL/T849.4-2004和IEEE400.2-2013
ZSHVA-35KV超低频介损高压发生器是由中试控股研发生产，采用 7 寸触模屏、最新 ARM7 单片机、高速 AD 采集电路，并配有后台管理软件。它克服了国内同类产品的诸多缺点，特别适用于绝缘等值电容较大的电气设备（例如：电力电缆、电力电容器、大中型发电机和电动机等）耐压试验，符合 2004 年国家新颁布电力行业标准《超低频高压发生器通用技术条件 DL/T849.4-2004》要求。
ZSHVA-35KV超低频介损高压发生器采用了降低试验频率，从而降低了试验电源容量的方法。从国内外多年的理论和实践证明，用 0.1Hz 超低频耐压试验替代工频耐压试验，不但能有同样的等效性，而且设备的体积大为缩小，重量大为减轻，理论上容量约为工频的五百分之一，且操作简单。这就是为什么发达国家普遍采用这一方法的主要原因。

中试控股多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

中试控股一直致力于从事超低频耐压介质损耗测试装置，检测试验与设备维保三位于一体，集设计、生产、销售的服务商，为客户提供一站式工业产品智能系统解决方案。

电气设备的高压耐压试验是《绝缘预防性试验》规定的最重要项目之一。
耐压试验可分为交流耐压试验和直流耐压试验，交流耐压试验又可分为工频、变频和 0.1Hz 超低频介损测试技术，其中 0.1Hz 超低频介损技术是最新技术，是当前国际电工委员会推荐的技术。我公司新一代本系列超低频介损高压发生器是采用最新
美国技术自主开发的核心产品，采用 7 寸触模屏、最新 ARM7 单片机、高速 AD 采集电路，并配有后台管理软件。
ZSHVA超低频耐压介质损耗测试装置远远高于同类进口产品，特别适用于绝缘等值电容较大的电气设备（例如：电力电缆、电力电容器、大中型发电机和电动机等）耐压试验，符合 2004 年国家新颁布电力行业标准《超低频高压发生器通用技术条件 DL/T849.4-2004》要求。

1.电压（峰值）0-80kv， 灵敏度：0.1kV， 精确度：1 % 
2.波形：超低频正弦波、直流电压，电压正，负峰值误差：≤3％，电压波形失真度：≤1％
3.频率范围：0.1 Hz 0.05 Hz 0.02 Hz 负载范围（超低频测试）：10nF–10μF
4.电流：测量范围：0–70 mA ，灵敏度：1μA ，精确度：1 %
5.介损：
超低频正弦波电压范围：1–80kVrms 
负载范围：50nF–5μF
分辨率：不低于1x10-6
精确度：不低于1x10-3
测量范围：1x10-3–21000x10-3
介损测量频率：0.1Hz 
电容量范围：50nF-5μF
电阻值范围：30MΩ-10GΩ
体积：48cm*28cm*58cm
重量：45kg
6.使用条件：户内、户外；温度：-10℃～+40℃；湿度：≤85％RH
7.电源：频率50Hz,60hz，电压100v -260V±5%。
8.usb通信口。 
9.使用条件：户内、户外；温度：-10℃～+40℃；湿度：≤85％RH
10.电源：电压 220V±5%，50±5Hz

控制器提示停止试验
仪器停止高压输出，并对试品进行自动放电，则如图 10 所示，状态栏中提示信息：“正在放电”。
停机后如图 11 所示，状态栏中提示信息：“试验通过”并执行数据历史保存。
注：在试验过程中一般电压未出现异常情况、试品没有放电现象或出现过流保护，就可认为试验通过。
本仪器提供两种停机方式：
★ 定时停机：当计时达到设定时间，仪器自动停机
★ 手动停机：点击“停机”键可停机。
这两种停机方式为正常停机。
★ 另外还有两种非正常停机:过压保护停机、过流保护停机。
★ 过压保护停机
当在试验的过程中，输出高压超过设定限值，仪器起动停机指令后，自动切断输出，再执行数据历史保存，停机后如图 12 所示，状态栏中提示信息：“过压保护”并执行数据历史保存。
图 12 控制器提示过压保护
★ 过流保护停机
当在试验的过程中，输出电流超过设定限值，仪器起动停机指令后，自动切断输出，再执行数据历史保存，停机后如图 13 所示，状态栏中提示信息：“过流保护”并执行数据历史保存                   
点击图 3 的“打印”键，可将显示器上的本次数据打印成试验报告。
在查看历史数据状态下，点击“打印”键，可打印屏幕上当前显示的历史数据。（5）查看历史数据
凡是通过了定时停机、点击“停机”键进行的停机、过压保护停机、以及过流保护停机的数据仪器自动将其保存为历史数据。最多能保存 64 次测量的数据，64 次以前的将自动删除。点击图 3 中的“查看”键，可出现图 13 界面,查看最近 64 次试验的历史数据。
点击图 3 中的“时钟”按键,可出现图 15 的设置界面，用于设置系统的日期和时间。
七．电力电缆耐压试验方法
将与被测试电缆相连的电气设备全部断开。
用兆欧表测试电缆各相绝缘参数，测试合格方可进行超低频耐压试验。
整定试验电压值：Umax=3Uo，其中 Uo 为电缆的额定相电压值。
1：某电缆参数：额定线电压为 10kV、额定相电压 Uo=6kV，所以试验电压整定值为：Umax=3Uo=18kV
各种型号橡塑绝缘电力电缆 0.1Hz 超低频试验电压值整定值如表 4。
表 4 各种型号橡塑绝缘电力电缆 0.1Hz 超低频试验电压和时间

•一机多用
该仪器自身集成符合IEEE 400.2-2013的耐压测试和介质损耗因数诊断模块。可进行电缆交直流耐压测试、外护套测试及故障定位等多种测试。

•强大的输出
输出电压峰值可达29kV，有效值可达21KV。与同品类仪器相比，电容*大10μF，可测试更长距离电缆。输出电流*大可达20mA，比同类仪器所需测试时间更短。

•无限制运行时间
可对电缆进行持续测量，而同品类仪器在连续工作1小时后，需要将仪器停机散热2小时。

•可视化软件
所有的结果可以通过USB或蓝牙进行下载、编辑并生成报告。软件具有图形分析功能，可以更加直观地读取测试结果并与之前测试结果生成对比。

•DDD安全系统
仪器具有两个独立的接地装置（电子和机械放电），确保仪器运行时因电源被意外切断，也能使仪器放电，保证操作人员的安全。

•返回电压保护
防止测试过程中电缆突然上电对人员造成伤害。当仪器检测到外部电压大于100V时，自动切断电源并有红色指示灯指示，保证操作人员安全。

•运输方便
在尺寸，重量（14 kg）方面都具有突出特点，具有防水等级为IP67的非常坚固的水密外壳，减少了额外的运输箱，便于现场测试及运输。

•高清显示屏
具有高清的彩色显示屏(4,3")，可以轻松读取测试结果。

•干性系统
内部无油填充部件，方便用户日常的维护及运输。

•系统可升级
可根据用户的需要添加局部放电测试模块，同时进行电缆耐压、局部放电、介质损耗因数测试。

何谓超低频，根据IEEE 400.2 规定输出频率范围 0.1 – 0.01 Hz便称为超低频。采用0.1Hz高压发生器产生纯正弦波高压，施加到被测电缆上激发缺陷点的局放，检测系统经耦合电容器分压后接检测阻抗的测量回路，采用脉冲电流法进行局放测量。为何B2HV要采取正弦波呢？首先直流电对电缆损害非常大，超低频余弦也不能测局放和介损。

自2012年以来超低频技术的发展推动了各地的应用，广泛的实践应用又促进了标准的形成：IEEE、IEC等国际标准陆续纳入并推荐配网电缆的超低频介损、局放、耐压的多功能监测式耐压试验。

是一款10KV电缆超低频介损测试仪，可评估电缆老化程度，电缆健康情况尽在掌握。仅有14kg重量，现场测试一人搞定，使用时间不受限。另外IP67防护等级使其可在恶略环境下使用；特有的电压检测保护以及双放电装置，确保操作人员的生命安全，5公里以内电缆介损测试必备神器！

产品考虑到客户的使用使用情况，可以兼容高压和低压侧采样。高压侧采样的优点是会提高电缆的测试精度（例如10米以下的电缆），低压侧采样的优点是接线少操作简便。

输出电流可达20mA,测试电流的大小决定了测量相同长度及容量的电缆所用的时间长短，长度越长电容越大的电缆对测试电流的要求*越高。而测试输出电流越大则测试速度*越快。

 中试控股电力电容式电压互感器（CVT）在进行校验时，试验频率必须在50Hz的条件下进行，同时现场地理条件复杂，传统的实验装置已经很难满足现场搬运、试验的要求，可调谐振升压装置是国内最先用于现场效验的可调试谐振装置，已广泛用于国内500kV及以下的电容式电压互感器的现场校验。

 中试控股电力串联谐振电源在电力系统应用中的优点：

1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。

2、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/5-1/10。

3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。

4、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流，击穿电流相差数百倍。所以，串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

5、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪落电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢复过电压。

中试控股电力产品简介：

变电站电器设备交流耐压谐振装置，该系列耐压装置主要针对220KV及以下变电站一次电气设备交流耐压试验设计制造。可按规程要求满足变压器、GIS系统、SF6开关、电缆、套管等容性设备交流耐压试验。既可满足高电压、小电流的设备试验条件要求，又可满足低电压、大电流的设备试验条件要求，具有较宽的适用范围，是地、市、县级高压试验部门及电力承装、修试工程单位理想的耐压设备。

    中试控股电力变电站电器设备交流耐压谐振装置主要由变频控制电源、激励变压器、电抗器、电容分压器组成。其中变频控制电源采用进口专用的SPWM数字式波形发生芯片，频率分辨率为16位，在20～300Hz时频率细度可达0.1Hz，同时采用了正交非同步固定式载波调制方式，确保在整个频率区间内输出波形良好；功率部分采用了先进的IPM模块，确保仪器稳定和安全。

一 仪器原理概述

目前在国际和国内已有越来越多的XLPE交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原有的充油油纸绝缘的电力电缆。但在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因，仍沿袭使用直流耐压的试验方法。近年来国际、国内的很多研究机构的研究成果表明直流试验对XLPE交联聚乙烯电缆有不同程度的损害。有的研究观点认为XLPE结构具有存储积累单极性残余电荷的能力，当在直流试验后，如不能有效的释放掉直流残余电荷，投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。国内一些研究机构认为，交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中，由于空间电荷效应，绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流试验不发生击穿，也会引起绝缘的严重损伤。其次，由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同。直流试验也不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压，并有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺上的缺陷。因此，使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。

   同时，各种大型变压器的交流耐压试验，火力及水力发电机的交流耐压实验也定期进行。这些设备的试验要求的试验设备容量大，通常情况下采用谐振的办法进行试验，但必须是在工频条件下或等效工频条件下进行。等效工频条件一般采用45-65Hz的频率范围，但很多试验单位要求50Hz试验电源对这类设备进行交流耐压试验。

中试控股电力公司的变频串联谐振装置主要用于10kV、35kV的交联橡塑电力电缆，66kV、110kV组合电器(GIS)的变频交流耐压试验，还可通过相应的设计扩展成发电机或电力变压器等的工频交流耐压试验。其基本原理是采用可调节频率（30～300Hz）串联谐振试验设备与被试品电容谐振产生交流试验电压。由于电缆的电容量较大，采用传统的工频试验变压器很笨重、庞大、且大电流的工作电源现场不易取得，中试控股电力因此一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。其输入电源的容量能显著降低，重量减轻，便于使用和运输。初期多采用调感式串联谐振设备（50Hz），但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大多采用变频谐振，可以得到更高的品质因数（Q值），并具有自动调谐、多重保护、以及降低噪音、灵活的组合方式、单件重量轻等优点。本设备控制箱能产生30～300Hz（最小分辨率0.1Hz）的交流电压，具有全自动（自动调谐、自动升压）、全手动（手动调谐、手动升压）以及半自动（自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压）的多种功能，方便客户针对现场实际情况选择使用，具有地线未接、过流、过压、失谐（闪络）、参数设置错误等多重保护并自带报警功能或外接报警灯。本设备具有打印、存储等功能，使用本公司独特的通用平台技术，大的液晶显示，友好的人机操作界面。具备国内独创的智能式扫频方式，直接快速。

谐振试验装置概述：

中试控股电力该装置主要针对11kV/30MW水轮发电机的交流耐压试验设计制造。电抗器采用两只分开设计

该装置主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。

 中试控股电力串联谐振试验设备的产品主要特点说明

    1、装置具有过压、过流、零位启动、系统失谐（闪落）等保护功能，过压过流保护值可以根据用户需要整定，试品闪落时闪落保护动作并能记下闪落电压值，以供试验分析。

    2、整个装置单件重量很轻，最大不超过40kg，便于现场使用。

    3、装置具有四种工作模式，方便用户根据现场情况灵活选择，提高试验速度。

工作模式为：全自动模式、手动模式、自动调谐手动升压模式。

    4、能存储和异地打印数据，存入的数据编号是数字，方便的帮助用户识别和查找。

    5、装置自动扫频时频率起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上、向下选择，同时液晶大屏幕显示扫描曲线，方便使用者直观了解是否找到谐振点。

    6、采用了DSP平台技术，可以方便的根据用户需要增减功能和升级，也使得人机交换界面更为人性化

中试控股电力串联谐振原理概述：

 该装置主要针对11kV/30MW水轮发电机的交流耐压试验设计制造。电抗器采用两只分开设计该装置主要由变频控制电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。

  中试控股电力串联谐振原理在电力系统应用中的优点：

 1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。

  2、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试 验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10-1/30。

  3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形， 有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。

  4、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以，串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。

  5、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪落电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢复过电压。

谐振是在由电容器和电感器组成的电路中发生的现象。当电路的电容性阻抗等于电感性阻抗时，就会发生谐振。根据电容器，电感器和电阻器的布置，实现谐振的条件在不同类型的电路之间变化。串联谐振（也叫变频谐振）是指在电容器和电感器串联连接的电路中发生的谐振，而 并联谐振是指在电容器和电感器并联连接的电路中发生的谐振。的主要区别串联谐振与并联谐振之间的关系是，当元件的排列产生最小阻抗时发生串联谐振，而当元件的排列产生最大阻抗时发生并联谐振。

谐振是在由电容器和电感器组成的电路中发生的现象。当电路的电容性阻抗等于电感性阻抗时，就会发生谐振。根据电容器，电感器和电阻器的布置，实现谐振的条件在不同类型的电路之间变化。

串联谐振：

1.串联谐振的介绍

串联谐振（也叫变频谐振）是指在电容器和电感器串联连接的电路中发生的谐振。

在回路频率时，回路产生谐振，此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。Q为系统品质因素，即电压谐振倍数，一般为几十到一百以上。先通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振，再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。由于回路的谐振，变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的试验电压。