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電力技術
直流高壓耐壓器(電纜耐壓設備)
時間：2023-03-12
中試控股技術研究院魯工為您講解： 直流高壓耐壓器(電纜耐壓設備)
中試控股電力直流高電壓和泄漏電流測量試驗：
其原理基本上與絕緣電阻測試基本相同，但電壓稍高，能夠更加有效地檢測出絕緣受潮的情況和用兆歐表檢測不出的尚未完全貫通的局部缺陷，尤其是端部缺陷比如發電機的手包絕緣，且能夠從泄漏電流上直觀地反映其絕緣情況，一般來說，在試驗電壓下其泄漏電流與加壓時間的變化曲線是隨著時間的延長其電流逐漸減小；與搖表一樣，直流耐壓也通常采用負極性，為了防止外絕緣的閃絡和易于發現集中性的局部缺陷，原因是絕緣中的水分帶正電，若采用正極性，則水分向地端排斥形成一個反向電勢，因此相當于抬升了絕緣的擊穿電壓，使得測試的泄漏電流偏小
對于試驗設備的選取，一般選擇不同電壓等級的直流高壓發生器，我們室內現有60KV 2套，200KV 2套，600KV 1套，根據被試設備需要的試驗電壓值來確認，具體原理都是通過硅堆倍壓整流得來。但也可以通過現場組建，即用試驗變壓器高壓串硅堆（半波或全波整流）和并濾波電容器來進行發電機、電纜或避雷器的耐壓和泄漏電流的測試。
交接規程的相關規定：發電機：其Us = 3Ue ，Us按0.5 Ue分階段上升，每階段停留1min。各相泄漏電流的差別不應大于最小值的100%；泄露電流不應隨時間延長而加大；當泄漏電流不成比例上升時，應進行分析。（為什么要分段加壓，且每階段要停留，是因為大容量的被試品其吸收過程較長，若加壓太快，在US下1min是讀取的電流值不一定是真正的電導電流），水內冷發電機應采用低壓屏蔽法。交流電動機：其Us = 3Ue，只針對1000V及1000KW以上容量的、中性點連線引出的繞組分相進行，并在Us下，各相泄漏電流的差值不應大于最小值的100%，當泄漏電流小于20μA時，相間無明顯差別即可。電力變壓器：35KV及以上，且容量在800KVA及以上時，應測量泄漏電流。測試繞組連同套管的泄漏電流時，不同的電壓出線等級規定了不同的Us 值，并給出了允許的泄漏電流值（不同溫度下的參考值）。
電纜：Us 分4-6段均勻上升，每階段停留1min，泄漏值不平衡系數≤2，6KV電纜小于10μA時，平衡系數不作規定，當電流不穩或突變時或隨時間延長而增加時應處理。金屬氧化物避雷器：應測試其1mA下的直流參考電壓和75%U1mA的泄漏電流，一般小于50μA，6KV的避雷器因產品的型號和規格的不同會有區別，應注意產品的說明書和出廠試驗報告。
一般試驗接線：主要涉及的是微安表的接入。當接在高壓側時精度稍高，誤差小，一般讀取發生器高壓側的泄漏值，其主要應用于被試品一極接地的場合，如變壓器和電機、電纜等，其微安表可方便地引入高壓引線的屏蔽。當被試品的一極對地有絕緣時，如避雷器，則可將微安表接在避雷器的基座之間，但必須先測試其基座的絕緣良好。如果接在高壓側則必須經過屏蔽，否則肯定超差。而水內冷發電機直流耐壓時，微安表接在電源的低壓側，采用低壓屏蔽法。另外試驗電壓的讀取一般要求直讀Us，而發電機試驗時必須并接標準表，等級精度均應符合要求。當單獨接入微安表時，應有保護防止沖擊的措施如并接電感電容和短路刀閘等。
中試控股電力建議基本試驗步驟和注意事項：按作業指導書的相關程序，現場勘察環境，布置安全設施，按儀器的操作規程進行接線。
1、必須將被試設備絕緣檢測合格；
2、應先空試，尤其是發電機直流耐壓前，必須記錄I0 ；
3、應消除表面泄漏和雜散電流影響，引入屏蔽，擦拭干凈表面；
4、非被試側三相應接地短接；
5、精神集中，關注微安表的變化；
6、測試完后必須充分放電后才能進行換相；
7、記錄環境溫度，如變壓器繞組連同套管的泄漏與溫度有很大關系，應記錄準確。
安規中的相關內容：
（1）試驗設備的接地，應使用4mm2的多股軟銅線；
（2）被試品的外殼和非被試相應可靠接地，高壓引線盡量縮短，有安全距離，不得影響放電；
（3）應掛“止步，高壓危險”警示牌；
（4）合閘前應檢查設備的零位；
（5）應大聲喧唱；
（6）進行電機、電容、電纜耐壓后，應先用帶電阻的接地棒放電，然后直接放電；
（7）雷電天氣或6級以上風時，嚴禁戶外高試。
對于直流高壓發生器和標準測試桿應每年檢驗一次
在電力任何一個地方，我們都會用到一種電力產品，并且這種電力產品也是用得非常普及，那就是我們的避雷器，避雷器用得多， 在電力部門中，這一電力產品現在作為了我們的消耗品，一旦檢測壞了，那就我們就進行作廢處理，不會進行維修或是二次利用，避雷器用地廣，并不可缺少的一部分，也是保護我們供電產品不受雷擊損壞，是重要組成部分，所以我們也會對避雷器進行嚴格的檢測，一旦不合格壞了，就馬上更新換上新的避雷器。
那么用來檢測避雷器的產品有哪些，在國內最常用的就只有兩種產品，1直流高壓發生器，2氧化鋅避雷器帶電測試儀，有人可能問到，這兩種設備名字叫法都有很大差別，那用途是不是不一樣，這個是肯定的，最簡單的一點，直流高壓發生器檢測避雷器需要將避雷器取下來進行單個的檢測 ，主要的檢測項目是1mA的電流情況下的電壓值，和0.75倍的全電壓下的泄露電流值，那么也就只檢測這兩項目，往往通過這兩個值的情況下判斷避雷器好壞，也是最早用于測試避雷器好壞的根據，
現在我們生產了氧化鋅避雷器帶電測試儀，而這一款設備我們又是如何呢，是測避雷器哪些數據的，還有如何判斷避雷器好壞的呢
首先我們看我們中試控股電力生產的氧化鋅避雷器帶電測試儀的功能及數據，我們所生產的氧化鋅避雷器帶電測試儀，是采用無線技術，并且不用把避雷器取下進行檢測，可單個避雷器測試和三個避雷器在帶電的情況下同時測試，這一點我們主要看我們避雷器檢測在什么場合，如果是試驗室或是不能取下避雷器只能帶電測試，我們就需要用到這一款設備，首先我們看我們的參數測試項測量參數： 1.泄漏電流全電流波形、基波有效值、峰值。2.泄漏電流阻性分量基波有效值及3、5、7次有效值。3.泄漏電流阻性分量峰值：正峰值Ir+ 負峰值Ir-。4.容性電流基波，全電壓、全電流相角差。5.電壓有效值。6.避雷器功耗。
ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發生器
適合電壓等級：10KV、35KV、110KV、220KV、300KV、400KV、500KV、750KV、800KV、1000KV
電流分類：2mA、3mA、5mA、10mA、20mA
參考標準：DL/T 474.2-2018，電力行業DL/T848.1-2004《高壓試驗裝置通用技術條件 第1部分：直流高壓發生器》ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發生器是由中試控股研發生產，適用于電力試品測試，對氧化鋅避雷器、電力電纜、變壓器、發電機、電動機、斷路器/開關、開關柜、隔離開關、互感器、套管、支柱絕緣子、電抗器、母線、輸電線路、熔斷器、電容器、接觸器、配電箱、絕緣材質、變電站系統等高壓電氣設備進行直流耐壓試驗，行業處于領先水平！
中試控股始于1986年 ? 30多年專業制造 ? 國家電網.南方電網.內蒙電網.入圍合格供應商
ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發生器
儀器特征
（1）精度高、測量準確。控制箱上電壓表直接顯示加在負載試品上的電壓值，使用時無需外加分壓器，接線簡單。儀器具有高、低壓端測量泄漏電流，高壓端采用圓形屏蔽數字表顯示，不怕放電沖擊，抗干擾性能好，適合現場使用。
（2）電壓調節穩定度高，全量程平滑調壓，輸出電壓調節采用進口單個多圈電位器，升壓過程平穩，調節精度高。
（3）負極性輸出、零啟動、連續可調、有過電壓、過電流、回零、接地保護、特有斷線保護等各種保護功能。自動保護電路功能強，保護完善可靠，使操作安全。
（4）采用最先進技術、工藝制造，率先應用中頻倍壓電路，采用最新的PWM高頻脈寬調制技術和大功率IGBT器件，從而使輸出高壓穩定度更高，紋波系數更小。
（5）增設高精度0.75UDC1mA功能，為做氧化鋅避雷器測量帶來極大的方便。
（6）過電壓整定采用了數字撥碼開關，能將整定電壓值直觀顯示，顯示數值單位為kV，一目了然。
（7）故障取樣采用專用的傳感器，動作時間為納秒級，光隔離元件也為納秒級，可快速完全關斷直流主回路，從而最大的保護儀器不受損傷。
（8）倍壓筒采用新型材料，輕巧、堅固。底部設有三只內藏式支撐腳，增加了倍壓筒的穩定性。外表涂特種絕緣材料，電氣性能好，防潮能力強。
（9）機箱采用鋁合金機箱，體積小，重量更輕、更美觀、更可靠、操作簡單、功能齊全，便于野外使用。
4.技術參數
技術參數 300/5
額定電壓(kV) 300
額定電流(mA) 5
額定功率(W) 1500
控制箱質量(kg) 7.5
倍壓筒質量(kg) 11.5
倍壓筒高度(mm) 1250
電壓精度 ±(1.0%讀數＋2個字)
電流精度 ±(1.0%讀數＋2個字)
紋波系數 ≤0.5%
電壓穩定度 電源電壓變化±10%時≤1%
過載能力 空載電壓可超出額定電壓10%使用10分鐘
最大充電電流為1.25倍額定電流
電源 單相交流50Hz 220V±10%
ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發生器直流高壓發生器具有多種保護功能，如：低壓過流、低壓過壓、高壓過流、高壓過壓、零位保護、不接地保護等。推動信號快速關斷保護在輸出端采用專用傳感器取樣，反應時間為納秒級，通過納秒級的光隔離元件和納秒級的模擬開關，全過程在2微秒內將功放電路的推動信號切斷，保證在輸出短路的情況下，不損壞功率器件。是指主要用于絕緣和漏電檢測中的高壓電源，高壓電源和高壓發生器已經沒有嚴格的區別。
ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發生器
⑴ 智能輸出及電壓、電流測量電纜快速聯接多芯插座:用于機箱與倍壓部分的聯接。聯接時只需將電纜插頭上的白點對準插座上的白點順時針方向轉動到位即可。拆卸時只需逆時針轉動電纜插頭即可。注意:安裝、拆卸插頭時,請握緊插頭的金屬圓環處旋轉。嚴禁手握電纜線旋轉及拉撥電纜線旋轉,以免造成插頭與電纜線之間斷線。
⑵ LCD液晶顯示屏：顯示直流高壓輸出電壓,單位為kV,最小分辨率為±0.1kV；顯示高壓輸出電流,單位為uA,最小分辨率為±0.1uA；顯示設定電壓單位為kV,每次開機默認上次設定電壓值;顯示每次試驗設定好的時間.
⑶電源輸入插座:單相交流220V±10%,50Hz。將隨機配置的電源線與電源輸入插座相聯(插座內自帶保險管10A或單獨保險座)。
⑷接地接線柱:此接地端子與倍壓筒接地端子及試品接地聯接為一點后,再與接地網相連。
⑸設定功能鍵：開機后或者每次試驗結束后按此鍵后方可進入下一菜單，然后根據試驗要求設定每次試驗所需要的電壓和時間。
⑹選擇功能鍵：選擇鍵用來移動光標，進入你所要選擇的界面。在特殊情況下還可長按此鍵3秒解除接地不良保護報警功能（如采用發電機作為電源或現場接地不良但仍可試驗的情況下。）
⑺計時功能鍵：開機后按此功能鍵可以設定時間日期，進入試驗菜單后可以對每次試驗的時間進行倒計時，到你設定的時間后伴隨三聲蜂鳴報警，提醒你設定的試驗時間已到，可重復計時。
⑻75%VDC-1mA用黃色帶燈按鈕:紅燈亮時有效。當按下黃色按鈕后黃燈亮,輸出高壓降到原來的0.75倍,并保持此狀態,此功能是專門為氧化鋅避雷器快速測量用0.75VDC-1mA,按下綠色按鈕紅燈、黃燈均滅,高壓切斷并退出0.75倍狀態。
⑼綠色帶燈按鈕:綠燈亮表示電源已接通及高壓斷開。在紅燈亮狀態下,按下綠色按鈕,紅燈滅綠燈亮,高壓回路切斷。重復按此按鍵就能復位到開機初始狀態。
⑽紅色帶燈按鈕、高壓接通按鈕、高壓指示燈:在綠燈亮的狀態下,按下紅色按鈕后,紅燈亮綠燈滅,表示高壓回路接通。此時可升壓。此按鈕須在電壓調節電位器回零狀態下才有效。如按下紅色按鈕紅燈亮,綠燈仍亮,但松開按鈕紅燈滅綠燈亮,表示機內保護電路已工作,此時必須關機檢查過壓整定是否小于滿量程的5%及有無其它故障,檢查無誤后再開機。
⑾粗調電壓調節電位器:該電位器粗調多圈電位器,順時針旋轉為升壓,反之為降壓。此電位器具備控制電子零位保護功能。因此升壓前必須先回零位。電壓調節精度0.1%kV,試驗完畢后,該電位器應回到零位上。
⑿細調電壓調節電位器:為調整精度用,該電位器微調多圈電位器,順時針旋轉為升壓,升壓很微慢,反之為降壓。細調一般為最后用于調整電壓準確數和做氧化鋅避雷器試驗,最后調整電流準確數用。試驗完畢后,該電位器應回到零位上。
⒀電源開關:將此開關朝上邊按下,電源接通,綠燈亮;反之為關斷。避免用此開關直接關斷高壓,關機時,首先使電壓粗調和微調電位器都回到零位后,然后關閉電源開關。
ZSZGF-300KV/10mA直流高壓發生器在直流高壓發生器在行業內率先采用分節式結構，即既可用于高電壓等級，又能用于較低電壓等級，并保持其精度不變。以100/200kV/2mA分兩節為例，單節時可做100kV/2mA使用，可用于35kV及以下系統電氣設備直流高壓試驗，此時可保證測量的準確性避免大馬拉小車；兩節使用時可做200kV/2mA 使用.可用于220kV分節、110kV及以下氧化鋅避雷器直流試驗及交聯電纜的直流耐壓試驗。
其原理基本上與絕緣電阻測試基本相同，但電壓稍高，能夠更加有效地檢測出絕緣受潮的情況和用兆歐表檢測不出的尚未完全貫通的局部缺陷，尤其是端部缺陷比如發電機的手包絕緣，且能夠從泄漏電流上直觀地反映其絕緣情況，一般來說，在試驗電壓下其泄漏電流與加壓時間的變化曲線是隨著時間的延長其電流逐漸減小；與搖表一樣，直流耐壓也通常采用負極性，為了防止外絕緣的閃絡和易于發現集中性的局部缺陷，原因是絕緣中的水分帶正電，若采用正極性，則水分向地端排斥形成一個反向電勢，因此相當于抬升了絕緣的擊穿電壓，使得測試的泄漏電流偏小
對于試驗設備的選取，一般選擇不同電壓等級的直流高壓發生器，我們室內現有60KV 2套，200KV 2套，600KV 1套，根據被試設備需要的試驗電壓值來確認，具體原理都是通過硅堆倍壓整流得來。但也可以通過現場組建，即用試驗變壓器高壓串硅堆（半波或全波整流）和并濾波電容器來進行發電機、電纜或避雷器的耐壓和泄漏電流的測試。
交接規程的相關規定：發電機：其Us = 3Ue ，Us按0.5 Ue分階段上升，每階段停留1min。各相泄漏電流的差別不應大于最小值的100%；泄露電流不應隨時間延長而加大；當泄漏電流不成比例上升時，應進行分析。（為什么要分段加壓，且每階段要停留，是因為大容量的被試品其吸收過程較長，若加壓太快，在US下1min是讀取的電流值不一定是真正的電導電流），水內冷發電機應采用低壓屏蔽法。交流電動機：其Us = 3Ue，只針對1000V及1000KW以上容量的、中性點連線引出的繞組分相進行，并在Us下，各相泄漏電流的差值不應大于最小值的100%，當泄漏電流小于20μA時，相間無明顯差別即可。電力變壓器：35KV及以上，且容量在800KVA及以上時，應測量泄漏電流。測試繞組連同套管的泄漏電流時，不同的電壓出線等級規定了不同的Us 值，并給出了允許的泄漏電流值（不同溫度下的參考值）。
電纜：Us 分4-6段均勻上升，每階段停留1min，泄漏值不平衡系數≤2，6KV電纜小于10μA時，平衡系數不作規定，當電流不穩或突變時或隨時間延長而增加時應處理。金屬氧化物避雷器：應測試其1mA下的直流參考電壓和75%U1mA的泄漏電流，一般小于50μA，6KV的避雷器因產品的型號和規格的不同會有區別，應注意產品的說明書和出廠試驗報告。
一般試驗接線：主要涉及的是微安表的接入。當接在高壓側時精度稍高，誤差小，一般讀取發生器高壓側的泄漏值，其主要應用于被試品一極接地的場合，如變壓器和電機、電纜等，其微安表可方便地引入高壓引線的屏蔽。當被試品的一極對地有絕緣時，如避雷器，則可將微安表接在避雷器的基座之間，但必須先測試其基座的絕緣良好。如果接在高壓側則必須經過屏蔽，否則肯定超差。而水內冷發電機直流耐壓時，微安表接在電源的低壓側，采用低壓屏蔽法。另外試驗電壓的讀取一般要求直讀Us，而發電機試驗時必須并接標準表，等級精度均應符合要求。當單獨接入微安表時，應有保護防止沖擊的措施如并接電感電容和短路刀閘等。
中試控股電力建議基本試驗步驟和注意事項：按作業指導書的相關程序，現場勘察環境，布置安全設施，按儀器的操作規程進行接線。
1、必須將被試設備絕緣檢測合格；
2、應先空試，尤其是發電機直流耐壓前，必須記錄I0 ；
3、應消除表面泄漏和雜散電流影響，引入屏蔽，擦拭干凈表面；
4、非被試側三相應接地短接；
5、精神集中，關注微安表的變化；
6、測試完后必須充分放電后才能進行換相；
7、記錄環境溫度，如變壓器繞組連同套管的泄漏與溫度有很大關系，應記錄準確。
安規中的相關內容：
（1）試驗設備的接地，應使用4mm2的多股軟銅線；
（2）被試品的外殼和非被試相應可靠接地，高壓引線盡量縮短，有安全距離，不得影響放電；
（3）應掛“止步，高壓危險”警示牌；
（4）合閘前應檢查設備的零位；
（5）應大聲喧唱；
（6）進行電機、電容、電纜耐壓后，應先用帶電阻的接地棒放電，然后直接放電；
（7）雷電天氣或6級以上風時，嚴禁戶外高試。
對于直流高壓發生器和標準測試桿應每年檢驗一次
在電力任何一個地方，我們都會用到一種電力產品，并且這種電力產品也是用得非常普及，那就是我們的避雷器，避雷器用得多， 在電力部門中，這一電力產品現在作為了我們的消耗品，一旦檢測壞了，那就我們就進行作廢處理，不會進行維修或是二次利用，避雷器用地廣，并不可缺少的一部分，也是保護我們供電產品不受雷擊損壞，是重要組成部分，所以我們也會對避雷器進行嚴格的檢測，一旦不合格壞了，就馬上更新換上新的避雷器。
那么用來檢測避雷器的產品有哪些，在國內最常用的就只有兩種產品，1直流高壓發生器，2氧化鋅避雷器帶電測試儀，有人可能問到，這兩種設備名字叫法都有很大差別，那用途是不是不一樣，這個是肯定的，最簡單的一點，直流高壓發生器檢測避雷器需要將避雷器取下來進行單個的檢測 ，主要的檢測項目是1mA的電流情況下的電壓值，和0.75倍的全電壓下的泄露電流值，那么也就只檢測這兩項目，往往通過這兩個值的情況下判斷避雷器好壞，也是最早用于測試避雷器好壞的根據，
現在我們生產了氧化鋅避雷器帶電測試儀，而這一款設備我們又是如何呢，是測避雷器哪些數據的，還有如何判斷避雷器好壞的呢
首先我們看我們中試控股電力生產的氧化鋅避雷器帶電測試儀的功能及數據，我們所生產的氧化鋅避雷器帶電測試儀，是采用無線技術，并且不用把避雷器取下進行檢測，可單個避雷器測試和三個避雷器在帶電的情況下同時測試，這一點我們主要看我們避雷器檢測在什么場合，如果是試驗室或是不能取下避雷器只能帶電測試，我們就需要用到這一款設備，首先我們看我們的參數測試項測量參數： 1.泄漏電流全電流波形、基波有效值、峰值。2.泄漏電流阻性分量基波有效值及3、5、7次有效值。3.泄漏電流阻性分量峰值：正峰值Ir+ 負峰值Ir-。4.容性電流基波，全電壓、全電流相角差。5.電壓有效值。6.避雷器功耗。
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