中试控股技术研究院鲁工为您讲解：30Hz-200Hz倍频试验器

ZSDBF-7.5KVA多倍频感应耐压试验装置

不仅可做互感器感应耐压试验，还可兼做伏安特性试验。
配合高阻抗电容分压器，能直接监测一次侧的高压自动完成感应耐压试

参考标准：DL/T 848.4-2004

多倍频感应耐压试验装置：ZSDBF-7.5KVA多倍频感应耐压试验装置实现各种被试品的预防性交流耐压试验和交接性交流耐压试验，中试控股满足35kV及以下电压等级互感器的感应耐压试验我中试控股的感应耐压试验装置采用微机控制

中试控股结合先进的变频及高速采样技术设计制造，比传统的三倍频发生器效率高，输出电压稳定，测量精度高，重复性好，并且可以实现自动升压、升压至设定值后自动计时、计时完成后自动降压的功能，操作极其简单。

仪器采用背光式大屏幕液晶显示，全中文操作界面，带实时时钟和微型打印机。仪器采用一体化结构，重量轻，便于携带。

ZSDBF-7.5KVA多倍频感应耐压试验装置技术指标
工作条件                  环境温度：-10℃～50℃     相对湿度：30%～90%
供电电源                  三相AC380V±10%或AC220±10%    50 Hz±5 Hz
                          如用AC220供电，功率减半
输出频率                  50、100、150、200  调节细度0.1 Hz
输出电压                  0～350V正弦波
输出功率                  7.5KW
最大输出电压              350V
最大输出电流              17.5A
电压最小分辨率            0.01V
电流最小分辨率            0.001A
电压电流精度              ±1%
外形尺寸（mm）            430（长）×310（宽）×340（高）
仪器重量                  约20kg

1、三倍频感应耐压试验装置的重量和体积大大减少，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，频感应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。

2、所需电源容量大大减小。电源是利用频感应电抗器和被试品电容频感应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1/10。

3、改善输出电压的波形。频感应电源是频感应式滤波电路，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、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去频感应条件，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络电压前断开电源，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。

5、 防止大的短路电流烧伤故障点。在频感应状态，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。而并联频感应或者试验变 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，频感应能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤的忧患

多倍频感应耐压试验装置实现各种被试品的预防性交流耐压试验和交接性交流耐压试验，中试控股满足35kV及以下电压等级互感器的感应耐压试验；

中试控股考验交联橡塑电力电缆、电力变压器、GIS、互感器、绝缘子、发电机、开关等被试品绝缘承受各种过电压能力及容性负载的交流耐压试验。

电力工作者在处理较长的带电电缆的过程中，需要做好相应的准备措施，防止感应电压对电气设备和人员造成的伤害，并且在实际工作中不断总结经验，提高应变能力，保障电力输送工作的正常运行。

    相对于变压器的主绝缘即绕组与绕组之间以及绕组与铁心之间的绝缘而言，变压器还有另外一项重要的绝缘性能指标——纵绝缘。纵绝缘是指变压器绕组具有不同电位的不同点和不同部位之间的绝缘，主要包括绕组匝间、层间和段间的绝缘性能，而国家标准和国际电工委员会（IEC）标准中规定的“感应耐压试验”则是专门用于检验变压器纵绝缘性能的测试方法之一。变压器的纵绝缘主要依赖于绕组内的绝缘介质棗漆包线本身的绝缘漆、变压器油、绝缘纸、浸渍漆和绝缘胶等等（不同种类的变压器可能包含其中一种或多种绝缘介质）；高低压电流互感器变比测试仪检测35KV及以下的计量装置用电流互感器的变比和极性，该仪器使用简便、易于携带、安全系数高，是用电稽查人员不可多得的检测工具。纵绝缘电介质很难保证100%的纯净度，难免混含固体杂质、气泡或水份等，生产过程中也会受到不同程度的损伤；变压器工作时的高场强集中在这些缺陷处，长期负载运作的温升又降低绝缘介质的击穿电压，造成局部放电，电介质通过外施交变电场吸收的功率即介质损耗会显著增加，导致电介质发热严重，介质电导增大，该部位的大电流也会产生热量，就会使电介质的温度继续升高，而温度的升高反过来又使电介质的电导增加。如此长期恶性循环下去，后导致电介质的热击穿和整个变压器的毁坏。这一故障表现在变压器的特性上就是空载电流和空载功耗显著增加，并且绕组有灼热、飞弧、振动和啸叫等不良现象。

       可见利用感应耐压试验检测出变压器是否含有纵绝缘缺陷是极其必要的。

感应耐压试验则可使试验电压沿着绕组轴向高度的分布与运行时电位分布相对应。试验过程中，难免会出现局部放电现象，本文将以不同电压等级的干式变压器为例，为大家介绍感应耐压局部放电试验的计算方法。

现在高压大容量变压器大部分采用中性点半绝缘结构，绕组首末端对地绝缘强度不同，不能承受同一对地试验电压。

当试验电压的频率等于或小于2倍额定频率时，其全电压下的施加时间为60S。

当试验频率超过2倍的额定频率时，试验持续时间为：

120×（额定频率）（S ）/试验频率   但不少于15s

一10KV干 式 变 压 器

（1）变 压 器 参 数

1、额定容量 ：2500KVA   

2、额定电压 ：10.5/0.4KV

3、额定电流 ：144/3608A  

4、空载电流%：1.4%

（2）计算施加电压

1、空载电流： I=3608×1.4%=50.5A

2、对Y，yno接线变压器局放试验

按绕组接到不接地系统：

系统高电压：Um=12KV

局放试验预加电压： U1=1.5Um=1.5×12=18KV

局放试验电压： U2=1.1Um=1.1×12=13.2KV

变压器变比  ：  K=10.5/√3/0.4/√3=26.25

1.5Um电压下的二次电压：U=1.5Um×2/3÷26.25=457V

1.1Um电压下的二次电压：U=1.1Um×2/3÷26.25=335V

变压器感应耐压试验：

试验电压取两倍的额定电压：  Us==21KV

在二次侧ao施加电压，变比为  K=10.5/√3/0.4/√3=26.25

二次电压：U==21000×2/3÷26.25==533.3V

3、对D，yn11接线变压器局放试验

按绕组接到不接地系统：

系统高电压：Um=12KV

局放试验预加电压： U1=1.5Um=1.5×12=18KV

局放试验电压： U2=1.1Um=1.1×12=13.2KV

变压器变比  ：  K=10.5/0.231=45.5

在二次侧ao施加电压

1.5Um电压下的二次电压：U=1.5Um÷45.5=395V

1.1Um电压下的二次电压：U=1.1Um÷45.5=290V

变压器感应耐压试验：

试验电压取两倍的额定电压：  Us==21KV

在二次侧ao施加电压，变比为  K=10.5/0.4/√3=45.5

二次电压：   U==21000÷45.5==461.5V

4、励磁变容量：

S=U×I=533.3×50.5=26.91KVA

 

二35KV（35/0.4KV）干 式 变 压 器

 

（1）变 压 器 参 数

1、额定容量 ：2500KVA   

2、额定电压 ：35/0.4KV

3、额定电流 ：41.2/3608A  

4、空载电流%：1.4%

（2）计算施加电压

1、空载电流： I=3608×1.4%=50.5A

2、对Y，yno接线变压器局放试验

按绕组接到不接地系统：

系统高电压：Um=40.5KV

局放试验预加电压： U1=1.5Um=1.5×40.5=61KV

局放试验电压： U2=1.1Um=1.1×40.5=45KV

变压器变比  ：  K=35/√3/0.4/√3=87.5

在二次侧ao施加电压

1.5Um电压下的二次电压：U=1.5Um×2/3÷87.5=464V

1.1Um电压下的二次电压：U=1.1Um×2/3÷87.5=342V

变压器感应耐压试验：

试验电压取两倍的额定电压：  Us==70KV×0.8=56KV

二次电压： U==56×2/3÷87.5==427V

3、对D，yn11接线变压器局放试验

按绕组接到不接地系统：

系统高电压：Um=40.5KV

局放试验预加电压： U1=1.5Um=1.5×40.5=61KV

局放试验电压： U2=1.1Um=1.1×40.5=45KV

变压器变比  ：  K=35/0.231=152

1.5Um电压下的二次电压：U=1.5Um÷152=400V

1.1Um电压下的二次电压：U=1.1Um÷152=290V

变压器感应耐压试验：

试验电压取两倍的额定电压：  Us==70KV×0.8=56KV

二次电压： U==56÷152==368.4V

4、励磁变容量：

S=U×I=464×50.5=23.4KVA

 

三35KV（35/11KV）干 式 变 压 器

 

（1）变 压 器 参 数

1、额定容量 ：10000KVA   

2、额定电压 ：35/11KV

3、额定电流 ：165/525A  

4、空载电流%：1.0%

（2）计算施加电压

1、空载电流： I=525×1.0%=5.25A

2、对Y，yno接线变压器局放试验

按绕组接到不接地系统：

系统高电压：Um=40.5KV

局放试验预加电压： U1=1.5Um=1.5×40.5=61KV

局放试验电压： U2=1.1Um=1.1×40.5=45KV

变压器变比  ：  K=35/11=3.18

1.5Um电压下的二次电压：U=1.5Um×2/3÷3.18=12.7KV

1.1Um电压下的二次电压：U=1.1Um×2/3÷3.18=9.4KV

变压器感应耐压试验：

试验电压取两倍的额定电压：  Us==70KV×0.8=56KV

二次电压： U==56000×2/3÷3.18==11.7KV

3、对Y，d11接线变压器局放试验

按绕组接到不接地系统：

系统高电压：Um=40.5KV

局放试验预加电压： U1=1.5Um=1.5×40.5=61KV

局放试验电压： U2=1.1Um=1.1×40.5=45KV

变压器变比  ：  K=35/√3÷11=1.8

1.5Um电压下的二次电压：U=1.5Um×2/3÷1.8=22.5KV

1.1Um电压下的二次电压：U=1.1Um×2/3÷1.8=16.7KV

变压器感应耐压试验：

试验电压取两倍的额定电压：  Us==70KV×0.8=56KV

二次电压： U==56×2/3÷1.8==20.7KV

4、励磁变容量：

S=U×I=22.5×5.25=118.12KVA    取120 KVA
 

 

对变压器进行感应耐压试验，一般有两个目的：一是检查全绝缘变压器的纵绝缘（绕组层间、匝间及段间）；二是检查分级绝缘变压器主绝缘和纵绝缘（主绝缘指的是绕组对地、相间及不同电压等级绕组间的绝缘）

 

但是电力系统运行调试单位一般不配备正弦波的变频电源，而是利用现场设备组合而成。那么如何组合这些设备，获取试验中的倍频电源，一直困扰试验人员的一大问题。下面，中试控股技术部结合多年的实战经验，为大家总结两种获取倍频电源的方法，仅供大家参考。

一、利用两台电动机组取得倍频电源

异步倍频发生器示意图

Q——启动器；M1——鼠笼电动机；M2——绕线式电动机；TR——调压器 ；

T——升压变压器（其中C相反接，使三相电压矢量相加）；

FY——利用变压器高压套管电容构成的分压测量系统

用一台三相异步鼠笼电动机，驱动一台三相转子为绕线式的异步电动机，如上图所示。先启动鼠笼式电动机M1至额定转速，然后用与鼠笼式电动机相序相反的三相电源，经调压器TR对绕线式异步电动机M1定子励磁，便在定于中产生与其转子旋转方向相反的旋转磁场。由于驱动绕线式电动机转子的速度与旋转磁场的速度接近，但旋转方向相反，于是便在绕线式转子绕组中感应出两倍于系统频率的电压，其数值大小可由调压器调整定子励磁电压而定。该电机输出的倍频电压，经升压后便可作100Hz的两倍工频电源，进行变压器的感应耐压试验。但在起动过程中，必须先启动鼠笼式电动机，再合上调压器，由零逐渐升压，反之，则可能使联接靠背轮扭断。

二、中频无刷励磁同步发电机组

同步发电机机组基本原理接线图

M——异步感应电动机；G——无刷中频同步发电机；T——升压变压器；

L1——铁芯电抗器；L2——空心电抗器（可用阻波器代替，用于增大补偿电抗的容量）

图中，电源装置同补偿电抗器、中间升压变压器以及必要的外围测量设备联合使用。电源主要由三相异步电动机和无刷励磁的中频同步发电机组成中频发电机组，再配以启动、控制、测量和保护系统组成。其工作原理为中频发电机发出定频率(250Hz)的单相或三相交流电能，经中间变压器升压，同时用补偿电抗器来调整补偿被试变压器的电容性电流，以获得所需的试验电压。这种工作原理和方式可以得到所需频率的试验电压，电网电源仅用来驱动发电机组和提供直流励磁电源，使试验电源与电网电源实现隔离，从而消除了试验回路来自电网系统的干扰，无刷励磁方式也大大降低了电源本身的干扰水平，因此在做感应耐压的同时，也可进行局部放电测量。