一：試驗原理

    HDLF超低頻高壓發生器交流耐壓測試儀實際上是工頻耐壓試驗和串聯諧振耐壓試驗的一種替代方法。我們知道，在對大型發電機、電纜等試品進行工頻耐壓試驗和串聯諧振交流耐壓時，由于它們的絕緣層呈現較大的電容量，所以需要很大容量的試驗變壓器或諧振變壓器。這樣一些巨大的設備，不但笨重，造價高，而且使用十分不便。為了解決這一矛盾，電力部門采用了降低試驗頻率，從而降低了試驗電源的容量。從國內外多年的理論和實踐證明，用0.1Hz超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓試驗，不但能有同樣的等效性，而且設備的體積大為縮小，重量大為減輕 ，理論上容量約為工頻的五百分之一，且操作簡單，與工頻試驗相比*性更多。這就是為什么發達國家普遍采用這一方法的原因。國家發改委已制定了《35kV及以下交聯聚乙烯絕緣電力電纜超低頻（0.1Hz）耐壓試驗方法》行業標準。我國正在推廣這一方法，本儀器是根據我國這一需要研制而成的。可廣泛用于電纜、大型高壓旋轉電機的交流耐壓試驗之中。

二：產品簡介

HDLF超低頻交流耐壓測試儀接合了現代數字變頻先進技術，采用微機控制，升壓、降壓、測量、保護*自動化。由于全電子化，所以體積小重量輕、大屏幕液晶顯示，清晰直觀、且能顯示輸出波形、打印試驗報告。設計指標*符合《電力設備測試儀器通用技術條件，第4部分：超低頻高壓發生器通用技術條件》電力行業標準，使用十分方便。現在國內外均采用機械式的辦法進行調制和解調產生超低頻信號，所以存在正弦波波形不標準，測量誤差大，高壓部分有火花放電，設備笨重，而且正弦波的二，四象限還需要大功率高壓電阻進行放電整形，所以設備的整體功耗較大。本產品均能克服這樣一些不足之處，另外，還有如下特點需要特別說明：

1.電流、電壓、波形數據均直接從高壓側采樣獲得，所以數據準確。

2.具有過壓保護功能，當輸出超過所設定的限壓值時，儀器將停機保護，動作時間小于20ms。

3.具有過流保護功能：設計為高低壓雙重保護，高壓側可按設定值進行精確停機保護；低壓側的電流超過額定電流時將進行停機保護，動作時間都小于20ms。

4.高壓輸出保護電阻設計在升壓體內，所以外面不需另接保護電阻。

5.由于采用了高低壓閉環負反饋控制電路，所以輸出無容升效應。

三：技術參數

1.輸出額定電壓：可按參數定制。

2.輸出頻率：0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz

3.帶載能力： 0.1Hz   ≤1.1µF

0.05Hz  ≤2.2µF

0.02Hz  ≤5.5µF

4.測量精度：3%

5.電壓正，負峰值誤差：≤3％

6.電壓波形失真度：≤5％

7.使用條件：戶內、戶外；溫度：-10℃～+40℃；濕度：≤85％RH

8.電源保險管：參見表1

9.市電源：頻率50Hz，電壓220V±5%。若使用便攜式發電機供電，發電機要求：頻率50Hz，電壓220V±5%，功率應大于3KW，并且在發電機的輸出端并聯一只功率不小于800W的阻性負載（如電爐），以便穩定發電機的運轉速度。否則儀器將不能正常工作。

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對某110kV電纜線路進行時發現其變電站內部分存在局部放電信號，精確定位結果顯示局部放電缺陷位于該電纜線路B相GIS終端電纜倉內。隨后，對B相電纜倉進行開倉檢查并更換電纜終端，更換后異常信號消失。對更換下來的GIS終端進行X光檢測和解體發現在環氧套管地電位金屬內襯件端部存在3.9mm不規則氣腔，驗證了局部放電檢測的有效性。

（二）檢測分析方法

采用高頻局部放電檢測儀器對上述110kV電纜終端接地箱進行檢測，檢測圖譜如圖5-11所示。由檢測圖譜可知，在三相電纜接地箱處均能檢測到明顯的局部放電信號，其中，B相幅值大，達到200mV左右；A、C相幅值較小均在80mV左右。且在同一同步信號下，A、C相放電信號與B相信號極性相反，表明局部放電信號穿過B相傳感器的方向與穿過其他兩相傳感器的方向相反，即局部放電信號沿著B相電纜終端接地線傳播，再經同一接地排傳播至其他兩相的接地線，因此確定局部放電源位于B相GIS電纜終端。同時，采用特高頻傳感器和高速示波器對上述局部放電源位置進行了確認。

許昌市超低頻高壓發生器交流耐壓測試儀選型

（a）A相檢測圖譜（b）B相檢測圖譜（c）C相檢測圖譜

圖5-11 110kV電纜終端接地箱處高頻局部放電檢測圖譜

采用GE數字化放射攝影系統（CT）對該環氧套管進行X光掃描，掃描結果如圖5-12所示，由圖可見，在該GIS終端套管底部內襯件端部存在3.9mm不規則氣隙，解體切割后的氣隙如圖5-13所示。

圖5-12環氧套管CT掃描重建橫向與縱向斷面圖

許昌市超低頻高壓發生器交流耐壓測試儀選型

圖5-13解體切割后的氣隙

（三）經驗體會

（1）該案例表明高頻局部放電檢測不僅能發現電纜中間接頭的局部放電缺陷，通過在電纜終端接地箱處進行檢測，還能有效發現電纜終端甚至GIS倉體內部的局部放電缺陷。

（2）通過對三相高頻檢測圖譜中時域脈沖的極性和幅值分析，可以很容易的辨別出缺陷的相別。

（3）對缺陷設備進行的X光檢測和解體分析驗證了高頻帶電檢測的有效性，對于該項技術的推廣應用具有重要意