一、WBVLF3000超低頻高壓耐壓裝置產品及選用(yong)
1、命名說明
2、超低頻系(xi)列產品 表1
型號(hao)
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額定電壓
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帶載(zai)能力
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電(dian)源保險管(guan)
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重量
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用途
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VLF-30/1.1
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30kV
(峰值)
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0.1Hz,≤1.1μF
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10A
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控制(zhi)器:4㎏
升壓體:25㎏
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10KV電纜、發電機
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0.05Hz,≤2.2μF
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0.02Hz,≤5.5μF
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VLF-50/5
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50kV
(峰值)
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0.1Hz,≤5μF
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55A
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控制器:5㎏
升壓體:55㎏
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用于(yu)電纜故障的燒(shao)穿
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0.05Hz,≤10μF
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0.02Hz,≤25μF
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VLF-80/1.1
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80kV
(峰值)
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0.1Hz,≤1.1μF
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30A
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控制(zhi)器(qi):5㎏
升壓體:45㎏
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35Kv電纜(lan)、發電機(ji)
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0.05Hz,≤2.2μf
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0.02Hz,≤5.5μF
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3、根據被試對向選擇(ze)適當規格的產品。
使用時,試品電(dian)容量(liang)(liang)不得超過(guo)儀器的額定容量(liang)(liang)。試品電(dian)容量(liang)(liang)過(guo)小,會影響輸出波(bo)形。若小于0.05μF,儀器將不能(neng)正(zheng)常(chang)輸出。可并聯0.1 μF的(de)電容(rong)輔助輸出。下面是一些設備(bei)的(de)電容(rong)量,供(gong)用戶參考。
不(bu)同(tong)發電機的單相(xiang)對地電容量 表(biao)2
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火 電
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水 電
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發(fa)電機容量(MW)
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200
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300
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600
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85
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125-150
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300
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400
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單相對地
電容(rong)(μF)
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0.2-0.25
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0.18-0.26
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0.31-0.34
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0.69
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1.8-1.9
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1.7-2.5
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2.0-2.5
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交聯聚乙烯絕緣單(dan)芯電力電纜的電容量(μF/km) 表3
電(dian)容(rong)μF/Km
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電壓kV
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10
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0.15
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0.17
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0.18
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0.19
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0.21
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0.24
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0.26
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0.28
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0.32
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0.38
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-
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35
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-
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-
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-
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0.11
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0.12
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0.13
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0.14
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0.15
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0.16
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0.17
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0.19
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截面積cm2
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16
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25
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35
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50
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70
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95
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120
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150
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185
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240
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270
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4、試品電流的(de)估算方(fang)法:
計算公式: I=2πfCU
二、WBVLF3000超低頻高壓耐壓裝置絕緣耐壓試驗原理(li)
超低頻(pin)絕緣耐壓(ya)試驗(yan)實際上是工頻(pin)耐壓(ya)試驗(yan)的一種(zhong)替代方法。我們知道,在對(dui)大(da)(da)(da)型發電(dian)機、電(dian)纜(lan)等試品進行(xing)工頻(pin)耐壓(ya)試驗(yan)時,由于(yu)它們的絕緣層呈現較大(da)(da)(da)的電(dian)容(rong)量(liang),所以需要(yao)很大(da)(da)(da)容(rong)量(liang)的試驗(yan)變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)或(huo)諧振變(bian)壓(ya)器(qi)(qi)。這樣一些巨(ju)大(da)(da)(da)的設備(bei),不但(dan)笨重,造價高,而且使用(yong)十分不便。為了解決(jue)這一矛盾,電(dian)力部門采用(yong)了降低試驗(yan)頻(pin)率,從(cong)而降低了試驗(yan)電(dian)源(yuan)的容(rong)量(liang)。從(cong)國內外多年的理論和(he)實踐證(zheng)明,用(yong)0.1Hz超低(di)頻耐壓(ya)試驗(yan)替代工頻耐壓(ya)試驗(yan),不(bu)但能(neng)有同樣(yang)的等效(xiao)性,而(er)且設備的體積大(da)為縮小(xiao),重(zhong)量大(da)為減輕 ,理(li)論(lun)上(shang)容量約為工(gong)頻的五百(bai)分(fen)之一。試驗程(cheng)序大大地(di)減(jian)化,與工(gong)頻試驗相比(bi)優越性更多。這(zhe)就是為什么發達國家(jia)普(pu)遍采用這(zhe)一方法的原因(yin)。我國電力部以委托武(wu)漢高壓研究所起草了《35kV及以(yi)下交聯(lian)聚乙烯絕緣電力電纜(lan)超低頻(0.1Hz)耐壓試驗方法(fa)(fa)》行業標準。我(wo)國(guo)(guo)正在推(tui)廣(guang)這(zhe)一方法(fa)(fa),本儀器是根據我(wo)國(guo)(guo)這(zhe)一需要研(yan)制而成(cheng)的。可廣(guang)泛用(yong)于電(dian)纜、大型高壓旋(xuan)轉電(dian)機、電(dian)力電(dian)容(rong)器的交流耐壓試驗之中。
三(san)、WBVLF3000超低頻高壓耐壓裝置產(chan)品簡(jian)介
本產品(pin)接合了現(xian)代數字變頻先(xian)進技術,采用(yong)(yong)微(wei)機控(kong)制,升(sheng)壓(ya)(ya)、降壓(ya)(ya)、測量、保護(hu)完(wan)全自動化,并且在自動升(sheng)壓(ya)(ya)過程中能(neng)進行人工干預。由(you)于全電子化,所以體積小重量輕、大屏幕液(ye)晶顯示,清(qing)晰(xi)直觀、打印(yin)機輸出試(shi)驗(yan)報告。設計指標完(wan)全符(fu)合《電力設備(bei)專用(yong)(yong)測試(shi)儀器通(tong)用(yong)(yong)技術條件,第4部分:超低頻(pin)高壓(ya)發生器通(tong)用技術(shu)條件(jian)》電力行業(ye)標準,使用十分方便(bian)。現在(zai)國內外(wai)均(jun)采(cai)用機械式的(de)辦(ban)法進行調(diao)制和解調(diao)產(chan)生超低頻(pin)信號,所(suo)以存在(zai)正弦波波形不標準,測量誤差大,高壓(ya)部分有火(huo)花放(fang)(fang)電,設備笨重,而且正弦波的(de)二,四象限還需(xu)要大功率高壓(ya)電阻進行放(fang)(fang)電整(zheng)形,所(suo)以設備的(de)整(zheng)體功耗較大。本產(chan)品均(jun)能克服(fu)這(zhe)樣一(yi)些不足之(zhi)處,另外(wai),還有如下特(te)(te)點需(xu)要特(te)(te)別(bie)說明:
電(dian)流、電(dian)壓數據(ju)均直接通(tong)過高壓側采樣獲得,所以數據(ju)真實、準確(que)。
過(guo)壓保護(hu)(hu):當(dang)輸(shu)出超過(guo)所設(she)定的限壓值時,儀器將停(ting)機(ji)保護(hu)(hu),動(dong)作時間(jian)小于(yu)20ms。
過流(liu)保(bao)護:設計為高(gao)(gao)低壓雙(shuang)重保(bao)護,高(gao)(gao)壓側可按(an)設定(ding)值進行**停機
保護(hu);低壓(ya)側的(de)電流超過額定(ding)電流時(shi)將進(jin)行停(ting)機保護(hu),動作時(shi)間都小于20ms。
★ 高壓輸出(chu)保護電阻設計在(zai)升壓體內,所以外面不需另接保護電阻。
由于采用(yong)了(le)高低壓閉環(huan)負反饋控(kong)制電路,所(suo)以輸出無容升(sheng)效應。
四、WBVLF3000超低頻高壓耐壓裝置技術參數
1、輸出額定(ding)電壓(ya):參見表(biao)1
2、輸出頻率:0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。
3、帶(dai)載(zai)能力(li):參見表1 0.1 Hz *大1.1μF
0.05 Hz *大2.2μF
0.02 Hz *大5.5μF
4、測量精度(du):3%
5、電(dian)壓正,負峰值誤(wu)差(cha):≤3%
6、電(dian)壓波形失真度:≤5%
7、使用條件:戶內(nei)、戶外;溫度:-10℃∽+40℃;濕度(du):≤85%RH
8、電(dian)源:交流50 Hz,220V ±5%
9、電(dian)源保(bao)險管:參見(jian)表1
五、WBVLF3000超低頻高壓耐壓裝置結構說明(ming)
1、控制器面板(ban)示意圖
圖1
圖1中(zhong)各部件示意以及功能(neng)說明:
(1)“地”:接地(di)端子(zi),使用時(shi)與大地(di)相連。
(2)“控制輸出(chu)”:輸出多(duo)芯插座,使用時與升壓體(ti)的輸入多(duo)芯插座相連。
(3)“對比(bi)度”:對比(bi)度(du)(du)調節旋扭,用于調節液晶顯示器的對比(bi)度(du)(du)。
(4)“功能鍵”:其(qi)功能(neng)由顯示器提(ti)示欄對應位置提(ti)示。
(5)“AC220V”:電源輸入插座(zuo),內藏保險管。
(6)“開關”:電源開關(guan)。內藏指示燈,開時(shi)亮,關(guan)時(shi)熄。
(7)“打(da)印機”:打印測(ce)試報告。
(8)“液(ye)晶顯示器(qi)”:顯示測試數據。
2、升壓(ya)器結構示意圖
六 WBVLF3000超低頻高壓耐壓裝置操作說明
1、連線方法
圖3 (連線圖)
連線說明(ming):用本產品隨機配(pei)備的兩根專(zhuan)用線和(he)接地線按(an)圖3的方(fang)法連(lian)接。電(dian)(dian)源(yuan)插座用(yong)電(dian)(dian)源(yuan)線連(lian)至50Hz/220V的交流電上(shang)。
2、操作程(cheng)序
(1) 開機。(注意:每次開機(ji)(ji)前都要對試品充分放電(dian),升壓過(guo)程中需要停(ting)機(ji)(ji)時請先按停(ting)機(ji)(ji)鍵(jian),再用(yong)電(dian)源(yuan)開關)
按上(shang)述方法連好(hao)所有線(xian)路之后,就可以將電源開關打開。儀器在微機上(shang)電復位下,自(zi)動進入如圖4所示的設限界面(mian)。在進(jin)行連線、拆線、或(huo)暫不使用(yong)儀(yi)器時,應(ying)將(jiang)電(dian)源(yuan)關掉。電(dian)源(yuan)插座上(shang)裝(zhuang)有(you)保險(xian)管。若開機(ji)屏幕(mu)無顯示,應(ying)先(xian)檢查保險(xian)管是否熔斷。大小應(ying)按表(biao)1提供的數據(ju)更換。
(2) 設(she)置(zhi)限定參數
圖4(設定界面)
在圖4所示的(de)設限(xian)界面上,可根據試(shi)(shi)驗(yan)的(de)需(xu)要設定(ding)(ding)好(hao)試(shi)(shi)驗(yan)頻率(lv)、試(shi)(shi)驗(yan)電壓、高壓側的(de)過(guo)壓保護(hu)值、過(guo)流保護(hu)值、試(shi)(shi)驗(yan)時間(jian)。將(jiang)光標移到相應的(de)設定(ding)(ding),按(an)確定(ding)(ding)鍵選擇。
頻率有三種選擇(ze):0.1、0.05、0.02。它規定了(le)儀器的輸(shu)出頻率。單位為(wei)Hz
試驗電(dian)壓范圍(wei)為10KV至額定值(zhi)。(請不要(yao)設小于(yu)10KV的試(shi)驗(yan)電壓),它規定了我們所要升(sheng)至的(de)試驗電壓。儀器升(sheng)至這(zhe)個設定電壓值時,就不再升(sheng)壓,并保持在(zai)這(zhe)個峰(feng)值下進行等幅的(de)正弦波輸出(chu)。
電壓(ya)保護值設(she)定范圍為0至額定值,單位為kV。它(ta)規定(ding)了通過試(shi)品的電壓(ya)上(shang)限(xian)值,當(dang)電壓(ya)超過此設(she)定(ding)時(shi),儀器自(zi)動切斷(duan)輸出,進行停機操(cao)作。一(yi)般情況下電壓(ya)保護(hu)值設(she)定(ding)為比試(shi)驗電壓(ya)高(gao)4KV。
電(dian)流保護(hu)值設定范圍(wei)為(wei)0至(zhi)額定(ding)值(zhi),單位為mA。它規定了通過試品(pin)的(de)電流上(shang)限值,當電流超過此設定時,儀(yi)器自動切斷輸出,進(jin)行(xing)停(ting)機(ji)操作(zuo)。
定(ding)時修改范圍:0-99分。它規定了試(shi)驗時間的長短。單位為(wei)分鐘(zhong)。
以(yi)(yi)上(shang)電(dian)壓,電(dian)流(liu)均(jun)為峰值,儀(yi)器顯示的(de)測量數據,以(yi)(yi)及打(da)印報告上(shang)的(de)電(dian)壓電(dian)流(liu)值均(jun)為峰值。
將光標移到(dao)“啟動(dong)試驗電壓(ya)”按(an)確定鍵,儀器(qi)進入圖5所示的升壓界(jie)面。
自動(dong)升壓
自檢成功后,儀器自動(dong)進入升壓狀態(tai)。儀器將(jiang)用若干個周期的時間將(jiang)電(dian)壓升至(zhi)設定值(zhi)。在升壓過程中,按(an)停機(ji)鍵,儀器將(jiang)切(qie)斷電(dian)壓輸出(chu),回到(dao)開始畫面。當升壓值(zhi)接近設定值(zhi)時出(chu)現圖6
圖(tu)6
此(ci)時按(an)“上(shang)下(xia)”鍵,微(wei)調電壓,按(an)“確定”鍵,儀(yi)器(qi)開(kai)始(shi)計時,計時結束后自動打印(yin)試驗報(bao)告。回到(dao)開(kai)始(shi)畫面(mian),放電結束后再開(kai)始(shi)下(xia)一次測量。
★另(ling)外(wai)還有兩(liang)種非正常停機:過壓(ya)保護(hu)停機、過流保護(hu)停機。停機后出現相應的提示界(jie)面,放電(dian)結(jie)束后,再(zai)調整限制(zhi)電(dian)壓(ya)值或限制(zhi)電(dian)流值,再(zai)開始(shi)下次測量。
七 WBVLF3000超低頻高壓耐壓裝置電纜的超低頻耐壓試驗方法
1、將與試品(pin)相連的(de)電器設備全部脫(tuo)離試品(pin)電纜。
2、采用(yong)10000V兆歐(ou)表對試(shi)品電纜(lan)各相分別進行絕緣電阻(zu)試(shi)驗,記錄(lu)試(shi)驗值。
3、試驗電壓峰值:Umax=3Uo,其(qi)中Uo為電(dian)纜導體(ti)對地或金(jin)屬屏(ping)蔽之間的額(e)定(ding)工作電(dian)壓。例如(ru):額(e)定(ding)電(dian)壓為10KV電纜,單(dan)相(xiang)額定(ding)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、試驗時間(jian):60分鐘。
5、可分(fen)相進行(xing)測試(shi)。試(shi)品電(dian)纜(lan)的電(dian)容值在試(shi)驗設備(bei)負載(zai)容量能(neng)力范圍內時,可將試(shi)品電(dian)纜(lan)三(san)相線芯并聯(lian)后,同時進行(xing)耐壓試(shi)驗。
6、用(yong)隨機附帶(dai)的專(zhuan)用(yong)柔(rou)性連接電(dian)纜(lan)將試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)設備與試(shi)(shi)品電(dian)纜(lan)按(an)圖(tu)7所示的方法(fa)相連接。合(he)上電(dian)源(yuan),設定好試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)頻率、時間和電(dian)壓(ya)(ya)以及高壓(ya)(ya)側的過(guo)流保護值(zhi)、過(guo)壓(ya)(ya)保護值(zhi),然后開始(shi)升(sheng)壓(ya)(ya)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)。升(sheng)壓(ya)(ya)過(guo)程應密切監(jian)視高壓(ya)(ya)回(hui)路,監(jian)聽試(shi)(shi)品電(dian)纜(lan)是否有異常(chang)響聲。升(sheng)至試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)電(dian)壓(ya)(ya)時,即開始(shi)記(ji)錄試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)時間并讀取試(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)電(dian)壓(ya)(ya)值(zhi)。
7、試驗時間(jian)到后,儀(yi)器(qi)自動停機。試驗中若無破(po)壞(huai)性放電發生(sheng),則認為通(tong)過耐(nai)壓試驗。
8、在升壓(ya)和耐壓(ya)過(guo)程(cheng)中,如電(dian)流(liu)異(yi)常增大,電(dian)壓(ya)不(bu)穩,試品(pin)電(dian)纜(lan)發生異(yi)味,煙(yan)霧或異(yi)常響聲或閃(shan)烙等現象(xiang)(xiang),應立即(ji)停止升壓(ya),停機后查(cha)明原因。這些現象(xiang)(xiang)如果是試品(pin)電(dian)纜(lan)絕緣部(bu)分薄弱(ruo)引起的,則認為耐壓(ya)試驗(yan)不(bu)合格(ge)。如確定是試品(pin)電(dian)纜(lan)由于空氣濕度或表面臟(zang)污等原因所致,應將試品(pin)電(dian)纜(lan)清潔干燥(zao)處理后,再進行試驗(yan)。
9、試(shi)(shi)驗(yan)過程(cheng)中,如果遇(yu)到非試(shi)(shi)品(pin)電纜絕(jue)緣缺(que)陷使儀器出現過流保護(hu),在查明原(yuan)因(yin)后,應(ying)重新進行全時間連接耐壓(ya)試(shi)(shi)驗(yan)。不得僅進行“補足時間”試驗
八(ba)、大型高壓發(fa)電機(ji)的超低(di)頻耐壓試驗方法
對發電(dian)機的(de)超低(di)頻耐壓試驗操(cao)作方(fang)法與以上對電(dian)纜(lan)的(de)操(cao)作方(fang)法相似(si)。下面(mian)就不同的(de)地方(fang)作重點補充(chong)說明。
1、在交接、大修、局部更換(huan)繞組以(yi)及(ji)常規試驗時(shi),均可(ke)進行(xing)此項試驗。用0.1Hz超(chao)低頻(pin)(pin)對電(dian)機進行耐壓(ya)試(shi)驗,對發電(dian)機端(duan)部(bu)絕(jue)緣(yuan)的(de)(de)缺(que)陷比工頻(pin)(pin)耐壓(ya)試(shi)驗更有效(xiao)。其原因是(shi)在工頻(pin)(pin)電(dian)壓(ya)下,由(you)于從線棒流(liu)出(chu)的(de)(de)電(dian)容電(dian)流(liu)在流(liu)經絕(jue)緣(yuan)外(wai)面的(de)(de)半導體(ti)(ti)防暈層時造成(cheng)了較大(da)的(de)(de)電(dian)壓(ya)降(jiang),因而(er)使(shi)端(duan)部(bu)的(de)(de)線棒絕(jue)緣(yuan)上(shang)承受的(de)(de)電(dian)壓(ya)減小;而(er)在超(chao)低頻(pin)(pin)情(qing)況下,此電(dian)容電(dian)流(liu)大(da)大(da)減小了,半導體(ti)(ti)防暈層上(shang)的(de)(de)壓(ya)降(jiang)也大(da)為減小,故端(duan)部(bu)絕(jue)緣(yuan)上(shang)電(dian)壓(ya)較高,便(bian)于發現缺(que)陷。
2、連線(xian)方法:試驗(yan)時應分相進行(xing),被試相加(jia)壓,非被試相短接(jie)接(jie)地(di)。如圖8所(suo)示
3、按(an)(an)照有關(guan)規(gui)程的要(yao)求,試驗電(dian)壓(ya)峰(feng)值可按(an)(an)如下(xia)公式(shi)確(que)定:
Umax=√2βKUo
其中Umax :為(wei)0.1Hz試驗電壓的峰(feng)值(kV)
β:0.1Hz與50Hz電壓的(de)等效系(xi)數,按我國(guo)規程的(de)要求,取1.2
K:通常取(qu)1.3∽1.5 一(yi)般取1.5
Uo :發電機定子繞組額(e)定電壓(kV)
例(li)如(ru):額定電壓為13.8 kV的發(fa)電(dian)機,超低頻(pin)的試驗電(dian)壓峰值計算(suan)方法為:
4、試驗時間按有關(guan)規程進行
5、在耐(nai)(nai)壓(ya)過程中(zhong),若無異常聲響、氣(qi)味、冒煙以及數據(ju)顯示不穩定等現象,可(ke)以認為(wei)絕(jue)(jue)緣耐(nai)(nai)受住了試驗(yan)的考驗(yan)。為(wei)了更好地了解絕(jue)(jue)緣情(qing)況,應盡可(ke)能**監視(shi)絕(jue)(jue)緣的表面狀態(tai),
特(te)別是(shi)空冷機(ji)(ji)組(zu)。經驗(yan)指出(chu),外觀監視能發現儀(yi)表(biao)所(suo)不(bu)能反映的發電機(ji)(ji)絕緣不(bu)正常現象,如表(biao)面電暈、放電等。
圖8 測量定子(zi)的(de)某相連線圖(tu)
九(jiu)、電(dian)(dian)力電(dian)(dian)容器的超低(di)頻耐壓試驗(yan)方法
試驗操作方法(fa)與上(shang)述方法(fa)相似,連線方法(fa)如圖9所(suo)示(shi)。在(zai)確定試驗(yan)電(dian)壓和試驗(yan)時(shi)間時(shi),應按照有關(guan)規(gui)程辦。
圖(tu)9 測量電容器(qi)的連線圖
十、注(zhu)意事項
1、所配升壓器不得作它(ta)用。
2、機(ji)內帶電,切勿(wu)自行(xing)拆機修(xiu)理,以(yi)免發生意外。儀(yi)器有故(gu)障,應與我公司聯系修(xiu)理。
3、關(guan)機(ji)后應用(yong)放**對試品進行充(chong)分(fen)放電(dian),再拆線。
4、開機前應用放**對(dui)試品進行充分放電。
5、每次啟動升壓(ya)前(qian)應用放**對試品進行充(chong)分放電
十一、隨機附件
1、專用高壓(ya)連接電纜一根。
2、專(zhuan)用(yong)低壓連接(jie)電纜一(yi)根。
3、電(dian)源線(xian)一根。
4、電(dian)源(yuan)保險管十只。
5、放(fang)**一(yi)根。