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中試控股技術研究院魯工為您講解：多倍頻耐壓試驗儀（源頭大廠）

ZSDBF-15KVA 多倍頻感應耐壓試驗裝置

觸摸方式調節電壓可實現本裝置的多倍頻試驗電壓輸出
步長可以實時調節，任意選擇1V、2V、5V、10V

參考標準：DL/T 848.4-2004

多倍頻感應耐壓試驗裝置：多倍頻感應耐壓試驗裝置實現各種被試品的預防性交流耐壓試驗和交接性交流耐壓試驗，中試控股滿足35kV及以下電壓等級互感器的感應耐壓試驗我中試控股的感應耐壓試驗裝置采用微機控制

中試控股結合先進的變頻及高速采樣技術設計制造，比傳統的三倍頻發生器效率高，輸出電壓穩定，測量精度高，重復性好，并且可以實現自動升壓、升壓至設定值后自動計時、計時完成后自動降壓的功能，操作極其簡單。

儀器采用背光式大屏幕液晶顯示，全中文操作界面，帶實時時鐘和微型打印機。儀器采用一體化結構，重量輕，便于攜帶。

ZSDF多倍頻電源試驗裝置輸出即為正弦波，波形失真度小,波形畸變率 ＜3％。不同于其他類型的變頻電源裝置，脈寬調制型變頻電源輸出為方波，輸出經過波形整形而成的正弦波。多倍頻電源試驗裝置體積小，波形好，裝配方便，操作簡便。

多倍頻電源試驗裝置的核心組件——變頻電源柜采用高性能微處理器控制，全中文菜單顯示，具有自動化程度高，保護迅速可靠，人機界面友好等優點。多倍頻電源試驗裝置雖安裝操作簡便，但誤操作仍會引起意外事故。因此在使用前請務必仔細閱讀本使用說明，以免對被試品及試驗裝置造成不必要的損壞。
電壓互感器（PT）是電力系統中的關鍵設備，絕緣缺陷，如匝、層間短路，支架放電和鐵芯穿芯螺絲懸浮放電等現象會嚴重影響設備的正常運行,甚至會發生十分危險的爆炸現象。

對PT進行感應耐壓試驗可以幫助工作人員及時發現問題，避免造成更嚴重的后果。中試高測生產的ZSDF-10型多倍頻感應耐壓試驗裝置采用微機控制，運用數字波形合成技術及現代電力電子技術設計制造，比傳統的三倍頻發生器工作效率高，輸出電壓穩定，測量精度高，重復性好。

對變壓器進行感應耐壓試驗，一般有兩個目的：一是檢查全絕緣變壓器的縱絕緣（繞組層間、匝間及段間）；二是檢查分級絕緣變壓器主絕緣和縱絕緣（主絕緣指的是繞組對地、相間及不同電壓等級繞組間的絕緣）。

在進行該項試驗時，一般選用三倍頻（或多倍頻）感應耐壓試驗裝置來進行試驗。

但是電力系統運行調試單位一般不配備正弦波的變頻電源，而是利用現場設備組合而成。那么如何組合這些設備，獲取試驗中的倍頻電源，一直困擾試驗人員的一大問題。下面，中試控股技術部結合多年的實戰經驗，為大家總結兩種獲取倍頻電源的方法，僅供大家參考。

利用兩臺電動機組取得倍頻電源

異步倍頻發生器示意圖

Q——啟動器；M1——鼠籠電動機；M2——繞線式電動機；

TR——調壓器 ；T——升壓變壓器（其中C相反接，使三相電壓矢量相加）；

FY——利用變壓器高壓套管電容構成的分壓測量系統

    用一臺三相異步鼠籠電動機，驅動一臺三相轉子為繞線式的異步電動機，如上圖

所示。先啟動鼠籠式電動機M1至額定轉速，然后用與鼠籠式電動機相序相反的三相電

源，經調壓器TR對繞線式異步電動機M1定子勵磁，便在定于中產生與其轉子旋轉方向

相反的旋轉磁場。由于驅動繞線式電動機轉子的速度與旋轉磁場的速度接近，但旋轉方向

相反，于是便在繞線式轉子繞組中感應出兩倍于系統頻率的電壓，其數值大小可由調壓器

調整定子勵磁電壓而定。該電機輸出的倍頻電壓，經升壓后便可作100Hz的兩倍工頻電

源，進行變壓器的感應耐壓試驗。但在起動過程中，必須先啟動鼠籠式電動機，再合上調

壓器，由零逐漸升壓，反之，則可能使聯接靠背輪扭斷。

ZSDBF-15KVA 多倍頻感應耐壓試驗裝置技術指標

工作條件                  環境溫度：-10℃～50℃     相對濕度：30%～90%

供電電源                  三相AC380V±10%或AC220±10%    50 Hz±5 Hz

                          如用AC220供電，功率減半

輸出頻率                  30Hz～200Hz   調節細度0.1 Hz

輸出電壓                  0～400V正弦波

輸出功率                  15KW

最大輸出電壓              400V

最大輸出電流              35A

電壓最小分辨率            0.01V

電流最小分辨率            0.001A

電壓電流精度              ±1%

外形尺寸（mm）            570（長）×400（寬）×350（高）

中試控股儀器重量                  約44kg

現在感應耐壓試驗裝置(別稱多倍頻感應耐壓測試儀)也被使用到很多不同的行業之中，并且也發揮著非常重要的作用，因此很多人在購買時也會說感應耐壓試驗裝置被廣泛使用的原因是什么？

它的方式非常簡單，將傳統的耐壓試驗裝置安裝好了之后還需要自動輸入數據，并且也需要對其進行調試才能夠達到一個非常好的使用結果，但是采購的感應耐壓實驗裝置之后就能夠節約很多的時間。

因為它是感應裝置能夠通過自己系統的功能，對所有的數據進行檢測，并且在檢測中也能夠達到一個非常高的標準，讓大家去解決設備的耐壓問題時也能夠找到一個比較好的方法。因為知道了設備的具體問題之后再去參考分析方法的可行性就會比較簡單，所以現在很多的行業在選擇一種耐壓實驗裝置時都會選擇感應耐壓試驗裝置。

多倍頻感應耐壓試驗裝置實現各種被試品的預防性交流耐壓試驗和交接性交流耐壓試驗，中試控股滿足35kV及以下電壓等級互感器的感應耐壓試驗；

中試控股考驗交聯橡塑電力電纜、電力變壓器、GIS、互感器、絕緣子、發電機、開關等被試品絕緣承受各種過電壓能力及容性負載的交流耐壓試驗。

 中試控股電力講解空載電流通常以額定電流的百分數I0%來表示,單相變壓器I0(%)=(I0/IN)×100%.三相變壓器空載電流百分數I0%計算公式如下

 

    I0(%)=(I0/IN)×100%

 

    I0=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3

 

    式中 I0(%)--空載電流百分數;

 

    I0--三相空載電流平均值;

 

    I0a、I0b、I0c--a、b、c三相上測得的空載電流;

 

    IN--加壓測量側的額定電流.

 

    導致變壓器空載損耗和空載電流增大的原因有以下幾點:

 

    (1) 變壓器鐵芯多點(兩點及以上)接地

 

    (2) 硅鋼片之間絕緣不良,或部分硅鋼片之間短路

 

    (3) 穿心螺栓或壓板的絕緣損壞,上夾件和鐵芯、穿心螺栓間絕緣不良,造成鐵芯的局部短路

 

    (4) 變壓器繞組有匝間、層間短路,并聯支路短路

 

    (5) 硅鋼片松動、劣化,鐵芯接觸不良

 

    二、空載試驗的試驗方法

 

    1. 單相變壓器空載試驗

 

    試驗接線如圖所示.當試驗電壓和電流不超過儀表的額定值時,可直接將測量儀表接入測量回路見圖.當電壓、電流超過儀表額定值時,可通過電壓互感器及電流互感器接入測量回路見圖.

 

    單相變壓器空載試驗接線圖

 

    (a)儀表直接入;(b)儀表經互感器接入

 

    2. 三相變壓器空載試驗

 

    三相變壓器的空載試驗多采用兩功率表法和三功率表法,試驗接線如圖所示.

 

    三相變壓器空載試驗接線圖

 

    (a)兩功率表法;(b)兩功率表法,儀表經互感器接入;(c)三功率表法,儀表經互感器接入

 

    對應圖所示,空載損耗P0與空載電流百分數I0(%)計算公式為

 

    P0=P1﹢P2

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×100%

 

    對應圖所示,P0、I0、I0(%)計算式為

 

    P0=(P1﹢P2) kTVkTA

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×kTA×100%

 

    對應圖所示,P0、I0、I0(%)計算式為

 

    P0=(P1﹢P2﹢P3)kTVkTA

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×kTA×100%

 

    以上各式中 P1、 P2、 P3--功率表的測量值(表計格數換算后實際值)

 

    I0a、I0b、I0c--電流表的實測值

 

    kTV--測量用電壓互感器的變比

 

    kTA--測量用電流互感器的變比

 

    IN--變壓器測量側的額定電流

 

    3. 三相變壓器的單相空載試驗

 

    當現場沒有三相電源或變壓器三相空載試驗數據異常時,可進行單相空載試驗.通過三相變壓器的單相空載試驗,對各相空載損耗的分析比較,可了解空載損耗在各相分布狀況,對發現繞組與鐵磁路有無局部缺陷,判斷鐵芯故障部位較為有效.

 

    進行三相變壓器單相空載試驗時,將三相變壓器中的一相一次短路,按單相變壓器的空載試驗接線圖接好,在其他兩相上施加電壓,測量空載損耗和空載電流.一相短路的目的是使該相沒有磁通通過,因而也沒有損耗.

 

    (1) 當加壓繞組為星形接線時,施加電壓U=2UN/√3,測量方法如下:

 

    第一次試驗--a、b端加壓,c、0端或c相上的其他繞組(如cb或ca)短路,測量P0ab和I0ab.

 

    第二次試驗--b、c端加壓,a、0端或a相上的其他繞組(如ab或ac)短路,測量P0ab和I0ab.

 

    第三次試驗--a、c端加壓,b、0端或b相上的其他繞組(如ba或bc)短路,測量P0ab和I0ab.

 

    三相空載損耗P0和空載百分數I0(%)計算式為

 

    P0=[(P0ab﹢P0bc﹢P0ac)/2]kTVkTA

 

    I0(%)=[(I0ab﹢I0bc﹢I0ac)/3IN]kTA×100%

 

    式中P0ab、P0bc、P0ac、I0ab、I0bc、I0ac--表計的實測值;

 

    kTV、kTA--測量電壓互感器和電流互感器的變比,儀表直接接入時kTV=kTA=1.

 

    (2) 當繞壓組為a-y、b-z、c-x連接,即三角形接線時,施加電壓U=UN(額定的線電壓),測量方法如下:

 

    第一次試驗--a、b端加壓,a、c短路,測量P0ab和I0ab.

 

    第二次試驗--b、c端加壓,a、c短路,測量P0bc和I0bc.

 

    第三次試驗--a、c端加壓,a、b短路,測量P0ac和I0ac.

 

    (3) 當加壓繞組為a-z、b-x、c-y連接,即三角形接線時,施加電壓、測量方法和順序同(2),只是第一次試驗測量的是P0ac和I0ac,第二次試驗測量的是P0bc和I0bc,第三次試驗測量的是P0ab和I0ab.三相空載損耗P0和空載百分數I0(%)計算式為

 

    P0=[(P0ab﹢P0bc﹢P0ac)/2]kTVkTA

 

    I0(%)=[0.289(I0ab﹢I0bc﹢I0ac)/IN]kTA×100%

 

    (4) 單相空載損耗數據應符合以下兩個要求:

 

    1)由于BC相的磁通與AB完全對稱,所以P0ab就近似等于P0bc,實測結果P0ab與P0bc的偏差一般在3%以下.

 

    2)由于AC相的磁路要比AB或BC相的磁路長,所以P0bc=kP0ab=kP0bc,其中k是由該產品鐵芯的幾何尺寸決定的系數.對于110-220kV變壓器,k一般為1.1-1.55;對于35-60kV變壓器,k一般為1.3-1.4.

 

    所測得的結果與上述兩要求中的任意一個不符合時,則說明變壓器有缺陷.

 

    4. 降低電壓下的空載試驗

 

    受試驗條件的限制,現場常需要在低電壓(5%~10%的額定電壓下)進行空載試驗.由于施加的的試驗電壓較低,相應的空載損耗也很小,因此應注意選擇合適 量程的儀表,以保證測量的準確度,并應考慮儀表、線路等附加損耗的影響.在低電壓下得到的空載試驗數據主要用于與歷次空載損耗數值比較,必要時可近似換算 成額定電壓下的空載損耗.換算式為

 

    P0=P'0(UN/U')n

 

    式中 U'--試驗時所加電壓;

 

    UN--額定電壓;

 

    P'0--電壓為U′時測量得到的空載損耗;

 

    P0--換算得到額定電壓下的空載損耗試驗;

 

    n--系數,決定于鐵芯硅鋼片的種類,對熱軋硅鋼片取n≈1.8,對冷軋硅鋼片取n≈1.9~2.

 

    由于電源容量不足,在80%~90%額定電壓下進行空載試驗時,可在70%~90%額定電壓間試驗不少于5次,并將5次試驗所得數值在對數坐標紙上繪成空載損耗P0和空載電流I0隨電壓變化的曲線,然后用外推法求出額定電壓下的P0和I0.

 

    5. 直接用系統電源進行的空載試驗

 

    由于設備及運輸等方面的原因,電力系統運行部門在現場一般不用較大容量的調壓器和變壓器來進行空載試驗,而直接采用系統電源進行空載試驗.

 

    用系統電源進行空載試驗時,由于沒有調壓的過程,而是系統電壓直接加到變壓器上,相當于投空載變壓器,對系統有一定的影響.因此用這種方法試驗時,應調整 好各種繼電保護、變壓器及其他電力設備的運行方式,對變壓器、線路、測量儀器設備進行仔細的檢查,確認無誤后方可進行.

 

    試驗前將測試儀表設備接好,將測試電流互感器用一組高壓隔離開關短路,然后再系統電壓下合電源開關,被試變壓器將承受很高的操作過電壓和很大的勵磁涌流, 待涌流流過后,用絕緣棒拉開短路用隔離開關在進行測試.現場沒有高壓隔離開關時應將測量電流互感器二次側用低壓開關短路,涌流過后拉開二次側低壓開關,防 止涌流對測量儀表的沖擊和損壞.

 

    用系統電壓作空載試驗時為避免涌流ihe磁滯等的影響,合閘后應待涌流通過后合儀表讀數非常穩定后方可讀取測試數據,不應合閘后馬上讀取.

 

    系統電壓一般很少恰好與試品電壓相等,但要根據系統的實測電壓與試品額定電壓的差異,來分析測量數據與出廠數據的差別,判斷產品是否有故障.

 

    由于系統電源的容量足夠,系統電壓與額定電壓接近,可利用系統現有設備,不需要大容量的試驗設備,試驗電壓波形無畸變,因而這種試驗方法現場經常采用.