0.1HZ超低频耐压试验设备
《66kV及以下电压等级交联聚乙烯绝缘海底电缆线路交接试验规范》
66kV及以下电压等级交联聚乙烯绝缘海底电缆线路交接试验规范1 范围本文件规定了66kV及以下电压等级交联聚乙烯绝缘海底电缆线路交接试验的总体要求、交接试验方法、结果判断和试验记录的技术要求。
本文件适用于新安装、大修后的66kV及以下电压等级交联聚乙烯绝缘海底交流电力电缆线路的交接试验。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 3048.8—2007 电线电缆电性能试验方法第8部分：交流电压试验DL/T 417—2006 电力设备局部放电现场测量导则DL/T 474.4—2018 现场绝缘试验实施导则交流耐压试验DL/T 1576—2016 6kV~35kV电缆震荡波局部放电测试方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1海底电缆线路 submarine power cable line由敷设在海底等水域环境中的电缆本体及其附件所组成的整个线路。
3.2振荡波 damped alternating current voltage; DAC频率在20Hz~500Hz范围内，波幅按指数衰减的交流电压波。
[来源：DL/T 1576—2016，3.1]3.3局部放电 partial discharge设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电，这种放电可以发生在导体（电极）附近，也可发生在其他位置。
[来源：DL/T 417—2006，3.1]4 总则4.1 交接试验中海底电缆线路主绝缘耐压试验宜与电缆的局部放电检测同时进行，局部放电检测中新投运电缆部分与非新投运电缆部分应分别评价。
4.2 对整相电缆和附件全部更换的线路，应按照新投运线路要求执行。
4.3 交接试验数据应按照相关规定与出厂试验数据进行比对。
4.4 交接试验所用的仪器、设备的性能指标应满足相关试验设备标准所提要求，应满足相关被试电缆的容量需求。
0.1Hz超低频耐压试验方法的探讨和研究
维普资讯
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２０ ０ ７年 ｌ ２月 （ 终 ） 卷
湖 北 电 力
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０ １Ｈ 超 低 频 耐 压 试 验 方 法 的 探 讨 和 研 究 ． ｚ
张 家 安 汪 祥 兵 张 ， ，
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ＺＨＡＮＧ ｉ － ｎ ， ＡＮＧ ａ ｇ ｂ ｎ Ｚ Ｊａａ Ｗ Ｘｉｎ － ｉ ｇ ， ＨＡＮＧ ｉ Ｈｕ
（ ． ｕ ａ ｌ ｔｃＰ ｗ ｒＴｃ ｎｃｌ ｏｌ ｅ Ｗ ｈ ｎ４ ０ ７ ， ｈｎ ； Ｉ Ｗ ｈ ｎＥ ｅ ｒ ｏ ｅ ｅｈ ｉ ｌ ｇ 。 ｕ ａ ３ ０ ９ Ｃ ｉ ｃｉ ａＣ ｅ ａ ２ Ｗ ｈ ｎＨ ａ ｈｎ ｌ ｔｃ Ｔｃ ｎ ｌ ｙＣ ． Ｌｄ ， ｕ ａ ３ ０ ０ Ｃ ｉａ ． ｕ ａ ｕ ｓｅｇ Ｅ ｅ ｒ ｅｈ ｏｏ ｏ ，ｔ ． Ｗ ｈ ｎ４ ０ ７ ， ｈ ） ｃｉ ｇ ｎ
0.1 Hz超低频(SLF)耐压试验
二者的优点。但避免了他们的缺点。 这项测试主要是以每５ ｓ的间隔定期变换极 性，从而得到０．１ Ｈｚ频率为基础的。通过一个能 动的旋转整流器，一个扼流线圈（电感）和一个由 ｏ．５肛Ｆ的系统电容器和电缆本身的电容组成的电 容器，产生了从一个极到另一个极的转换。这个装 置基本上是一个大功率谐振回路。在接上电缆后， 储存在电缆电容内的能量就通过整流器转移到扼流 线圈，电缆首先放电其能量以磁场形式储存在扼流 线圈内。当达到零时，扼流线圈释放其能量，并以 反过来的极性将电压加回到电缆中去。结果，电缆 就以相反极性充电，而通过谐振回路的这个转换产 生了一个光滑的余弦电压波形，宽度为２～６
１．２ ５０
电缆试验的各种方法
Ｈ前国际Ｉ：刈‘ｘＩ。ＰＦ电缆常用的儿种应用较
广的耐压试验方法的优缺点和适用范围基本如下。 １．１直流耐压试验 这是我公司现在电力电缆试验中最常用到的方 法。对于ＸＩ，Ｐ｝’电缆是否适宜做直流耐压试验， 业内同行ｆ¨…直有着／ｆ：同的看法，最近几年终于达 成ｒ共识。答案是否定的，综合起来主要有以下几 个理由。 ａ）直流耐压试验／ｆｉ能模拟ｘＩ，ＰＥ电缆的运行
本文链接：/Periodical_sxdl200702025.aspx
３
其变化相似于５０ Ｈｚ的正弦波（换向前缘波宽为
１０ ｍｓ）。 ４
ｏ．１
Ｈｚ超低频（ＶＩ。Ｆ）耐压试验的标准和
规范
为了确定其对交联聚乙烯电缆以及混合电缆装 置和油浸纸绝缘电缆作为测试标准的可用性，在 １９９６年１２月发布了Ｉ）ＩＮ—ＶＩ）Ｅ０２７６—６２０新标准 和在１ ９９７年５月发布了Ｉ）ｌＮ—ＶＩ）Ｅ０２７６—６２１新 标准。 Ｉ）１Ｎ—ＶＩ）Ｅ０２７６—６２０适用于运行电压Ｕ。，／【， 为３．６／６ ｋＶ到２０．８／３６ ｋＶ的挤塑绝缘电力电缆， 并规定对聚乙烯绝缘电缆的大小和试验要求。Ｉ）１Ｎ —ＶＩ）Ｅ０２７６—６２１适用于中压油浸纸绝缘电力电 缆。这２个规程的评价结果是ｏ．１ Ｈｚ超低频交流 电压试验能可靠地使用到２种型式电缆（交联聚乙 烯和纸绝缘）上去。试验电压为３Ｕ。试验持续时 间根据所用的不同材料而变化。试验成功的判断标 准是没有闪络。 根据中国“高压电缆选用导则”，电网单相接 地故障持续时间长于１ ｍｉｎ时应选用第二类电缆， 否则可选用第一类电缆。第一类电缆的绝缘级与电 压等级一致，第二类电缆的绝缘等级要高于电压等 级，这是因为单相接地情况下中性点会偏移，非故 障相对地电压最高可达到线电压的１０５％。单相接 地故障的持续时间是由电网中性点接地方式决定， 中国６～６３ ｋＶ电网系统大部分采用中性点不接地 的方式，允许在单相接地情况下继续运行，因此电 缆一般应选第二类。这样对应于３５ ｋＶ电压等级 的第二类电缆的绝缘等级为３５／２６ ｋＶ（Ｕ／Ｕ。）。 有人将电缆绝缘等级的Ｕ。，当做试验电压的Ｕ。认 为这样的试验结果可靠一些，实际上德国中压电网 （下转第７２页）
0.1Hz超低频
0.1Hz超低频（电缆耐压）武汉世纪华胜科技有限公司VLFS系列0.1Hz超低频高压发生器一．概述超低频绝缘耐压试验实际上是工频耐压试验的一种替代方法。
我们知道，在对大型发电机、电缆等试品进行工频耐压试验时，由于它们的绝缘层呈现较大的电容量，所以需要很大容量的试验变压器或谐振变压器。
这样一些巨大的设备，不但笨重，造价高，而且使用十分不便。
为了解决这一矛盾，电力部门采用了降低试验频率，从而降低了试验电源的容量。
从国内外多年的理论和实践证明，用0.1Hz超低频耐压试验替代工频耐压试验，不但能有同样的等效性，而且设备的体积大为缩小，重量大为减轻，理论上容量约为工频的五百分之一，且操作简单，与工频试验相比优越性更多。
这就是为什么发达国家普遍采用这一方法的原因。
国家发改委已制定了《35kV及以下交联聚乙烯绝缘电力电缆超低频（0.1Hz）耐压试验方法》行业标准。
我国正在推广这一方法，本仪器是根据我国这一需要研制而成的。
可广泛用于电缆、大型高压旋转电机的交流耐压试验之中。
本产品接合了现代数字变频先进技术，采用微机控制，升压、降压、测量、保护完全自动化。
由于全电子化，所以体积小重量轻、大屏幕液晶显示，清晰直观、且能显示输出波形、打印试验报告。
设计指标完全符合《电力设备专用测试仪器通用技术条件，第4部分：超低频高压发生器通用技术条件》电力行业标准，使用十分方便。
现在国内外均采用机械式的办法进行调制和解调产生超低频信号，所以存在正弦波波形不标准，测量误差大，高压部分有火花放电，设备笨重，而且正弦波的二，四象限还需要大功率高压电阻进行放电整形，所以设备的整体功耗较大。
二．0.1Hz超低频耐压技术优点1、额定电压小于或等于50kV的超低频采用单联结构（一台升压器）；大于50kV的超低频采用串联结构（两台升压器串联），使整体重量大大减轻，带载能力增强，而且两台升压器可单独作低电压等级的超低频使用。
2、电流、电压、波形数据均直接从高压侧采样获得，所以数据准确。
发电机耐压试验
发电机耐压试验采用0.1HZ超低频耐压试验的探讨新《电力设备预防性试验规程》在“发电机定子交流耐压试验”一项中注明：有条件时，发电机定子交流耐压试验可采用0.1HZ 超低频耐压。
试验电压峰值为工频试验电压的1.2倍。
那么，为什么要采用0.1HZ超低频耐压试验呢？0.1HZ超低频耐压试验有什么特点呢？一、为什么要采用0.1HZ超低频耐压试验？众所周知，直流耐压试验易于发现发电机端部缺陷，而不易检出发电机槽部缺陷。
50HZ交流耐压试验虽然易于发现发电机主绝缘在槽部和槽口处的缺陷，但随着发电机容量的增大，发电机对地电容量愈来愈大。
如一台30万千瓦的发电机单相对地电容量为0.95微法左右。
在进行1.5Un的50HZ 交流耐压试验时，电容电流为7A，所需试验变容量近200KV A。
若是一台30万KW的大型水轮发电机，单相对地电容为1.85微法，若取试验电压为46KV进行50HZ交流耐压试验，电容电流为26.7A，所需试验变容量为1228KV A。
如此大的试验设备，体积、重量、容量都是现场难以想象的。
因而，0.1HZ耐压试验装置的研究应用解决了大型发电机的耐压问题。
二、0.1HZ超低频耐压装置的特点1、可大幅度降低试验设备的容量和重量。
发电机进行50HZ交流耐压试验时所需试验变的容量为：S=U²*ω*Cx假定50HZ和0.1HZ时所施加的试验电压相同，则试验变容量之比为：S0.1/S50=（U²*2π*0.1*Cx）/( U²*2π*50*Cx)=1/500可见：试验设备的容量、体积、重量大大减小。
实际上，两者试验设备的实际容量之比1：50~100。
3~5KV A容量的0.1HZ试验设备能完成50HZ试验容量要求数百KV A的试验。
2、在复合绝缘内部的电压分布与50HZ时基本相同。
研究表明，在发电机复合绝缘内部介质上的电压分布，0.1HZ 电压的分布按电容分布，与50HZ电压的分布相同。
0.1Hz超低频耐压试验技术及应用
0.1Hz超低频耐压试验技术及应用【摘要】概括介绍了国内外在XLPE/PE电缆上进行0.1Hz超低频(VLF)试验的研究成果，指出用直流电压对XLPE/PE电缆进行耐压试验是不合适和不安全的，主要表现在直流电压对发现XLPE/PE电缆绝缘缺陷的不灵敏和过高的直流电场对电缆带来的不必要的进一步的损伤。
【关键词】XLPE/PE电缆，试验方法，0.1Hz超低频试验系统Abstract: The achievements in researches on test of XLPE/PE cables u sing a 0.1 Hz very low frequency (VLF) method at home and abroad are reviewed and the drawbacks and harms in connexion with doing a voltage test by using DC voltage are pointed out. The main reason is DC voltage is not sensitive enough to find the existing insulation defaults in XLPE/PE cables, and furthermore, unnecessary damages are caused by a very high DC electric field. A 0.1Hz VLF high voltage system is developed through the coorperation of Harbin University of Science and Technology and Harbin Power Administration.Key words: XLPE/PE cable, test method, 0.1 Hz very low frequency test system1概述电力电缆的设计和生产要求可靠性高、寿命长。
超低频技术在发电机耐压试验中的应用
后对分压得到的信号进行采样，采样
结果送液晶显示器实时显示 ，并通过
单片机计算试验电压值，送到液晶显
示器显示结果。
V D R2
4.， 试验电压幅值
我国0 .，日 z正弦波波形试验电压
峰值为UO 1.2Uao，其中U5。 .,= 为预定
的工频试验 电压有效值 ( 大修时为
1.5U, ) 。试验持续时I9 为1 min ， , I 升
VDR2和电容器c 进行解调， 输出试验
用0.1 Hz超低频正弦波高电 压。
0 .1 日 z超低频电压发生器采用的 工作方式是零点切换 ，即晶闸管的开
用0.1 Hz超低频耐压试验设备具有极大
的便利性。
d. 能延长电机绝缘的使用寿命。
和关都在正弦交流电零点附近完成，
2 超低频耐压试验设备的 1 超低频耐压试验的特点
匕 能发现绕组端部绝缘缺陷。 . 在工频电压下，从线棒流出的电容电
流 ，在流经绝缘外面半导体防晕层时 造成了较大的电压降，导致端部的绝 缘线棒承受的电压减少。而在超低频
压试验时，所需的试验变压器的容量 也越来越大，试验设备也很笨重 ，工 作起来很不方便。
如果降低交流耐压试验的频率， 将工频50 日 z降低到0.1 日 z即超低频试
验时，则试验变压器容量理论上将降 为工频的1/500。用3 一5 kVA容量的 0.1 日 z试验设备就已经能够解决工频试 验容量数百千伏安的试验。因此，使
下，由于电压频率大大降低，从线棒
流出的电容电流大大减少，半导体防 晕层上的压降也大大减少，故端部绝 缘上电压较高， 便于发现缺陷。 c. 绝缘内部局部放电明显减少。
压方式为1 m in 内将0.1 Hz电压 自 0均
1 0 0 0 Hz
0.1hz超低频耐压装置
0.1Hz超低频耐压试验方法的探索和研究一、0.1Hz超低频耐压试验的对象0.1Hz超低频耐压试验技术的优势为：与工频相比等效性一致、体积小，与直流耐压相比无累计破坏效应，所以对于绝缘等值电容较大的试品，例如电力电缆、电力电容，大中型电机，超低频具有很大的优势。
然而对于绝缘等值电容较小其他的试品，由于超低频耐压试验装置高压发生器输出需要一定的电容来匹配，在这种情况需要高压电容与被试品并联进行。
因此对于绝缘等效电容较小的高压电气设备，采用工频耐压试验即可，而对于绝缘等效电容较大的高压电气设备，采用超低频耐压技术具有明显优势。
二、超低频耐压试验电压和时间的确定耐压试验电压的确定是进行0.1Hz超低频耐压试验的关键，只有施加合理的试验电压和试验时间，才能正确判断高压电气设备的绝缘状况。
橡塑绝缘电力电缆指聚氯乙烯绝缘(PE)，交联聚乙烯绝缘(XLPE)和乙丙橡皮绝缘电力电缆。
对于橡塑绝缘电力电缆的0.1Hz超低频耐压试验，各个国家和地区采用不同的标准1）、湖北省电力公司企业标准《橡塑绝缘电力电缆交接和预防性试验规程Q／ED 116 501—2004》超低频试验标准如下图交接试验时,加压时间60min,不击穿。
预防性试验时，加压时间15min，不击穿三、短距离电力电缆的耐压试验超低频原理示意图如图所示。
由图可见，当输出空载时，逆变失败，输出得不到0.1Hz正弦波电压，因此，当测试短距离电缆（或者小电容试品），超低频高压发生器须要辅助电路实施。
实施的方法即并联一个高压电容器，试验接线图如图2所示。
对于VLF－30/1.1型号的超低频高压发生器（最高输出电压30kV，0.1Hz下最大测试电容1.1μF），并联电容选择Vmax＝30kV C＝0.1μF，实践证明测试效果很好。
四、野外作业，工作电源频率波动过大问题的解决电力电缆的耐压试验大多在野外进行，很多场所需要小型发电机作为仪器的工作电源。
由于发电机的功率较小和超低频耐压试验中输出功率较大变化，引起发电机频率变化较大，导致超低频发生器逆变颠覆，输出信号紊乱，仪器不能正常工作。
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0.1HZ超低频耐压试验设备
一、产品简介
华胜公司研制的新一代“VFL系列0.1Hz超低频高压发生器”采用最新电力电子元器件和微电脑技术，进一步降低了设备的体积和重量，傻瓜式操作，性能更稳定，克服了第一代机械式升压器使用寿命短、故障率高、体积大的缺点。
通过年多的实践，大量家用户的反馈表明：华胜0.1Hz超低频高压技术在全国领先，性价比最高！
二、VLF系列产品技术参数
1、产品命名说明
其中，VLF为超低频的英文缩写。
2、技术参数
型号峰值电压测量范围重量用途
VLF-30/1.1 30kV
0.1Hz时≤1.1μF
控制器：4kg
升压器：25kg
10kV及以下电压电缆、发电机等0.05Hz时≤2.2μF
0.02Hz时≤5.5μF
VLF-50/5.0 50kV 0.1Hz时≤5.0μF
控制器：5kg
升压器：55kg
用于电缆故障的烧穿0.05Hz时≤10μF
0.02Hz时≤25μF
VLF-80/1.1 80kV
0.1Hz时≤1.1μF
控制器：5kg
升压器：45kg
35kV及以下电压电缆、发电机等0.05Hz时≤2.2μF
0.02Hz时≤5.5μF
★使用电源：220V±10%，50±5%Hz
注意：若使用便携式发电机供电，要求发电机输出电压、频率稳定（一般要求功率
大于3kW，频率50Hz，电压220V±5%），否则要使用一些辅助措施稳定发电机输出。
★输出电压精度：
输出高压峰值不稳定度：≤1%
输出电压频率不稳定度：≤3%
输出电压波形畸变率：＜5%
★使用环境：温度－100C～＋400C，湿度≤85%RH
★测试范围说明：
1. 被试品电容量不得超过仪器额定电容量最大值，数值大小见表1；
2.被试品电容量过小，会影响输出波形。
若小于0.05µF，仪器将不能正常输出，此时可采
用本公司提供的辅助装置（选配）即可。
3.常用电气设备电容量的估算见表2和表3
表2 不同类型发电机的单相对地电容量
汽轮发电机水轮发电机
发电机容量
200 300 600 85 125-150 300 400 （MW）
单相对地电容
0.198 0.18-0.26 0.31-0.34 0.69 1.8-1.9 1.7-2.5 2.0-2.5
（μF）
表3 交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆的电容量(µF/km)
三、仪器结构功能说明
本仪器由两个部分组成：即控制器和升压器，两部分结构和功能如下：
1.控制器面板示意图
控制器面板各部件布置如图1所示，各部件功能说明如下：
图1 控制器面板示意图
“地”－接地端子：使用时与大地相连。
“输出”－输出多芯插座：使用时与升压器的输入多芯插座相连。
“开关”－电源开关：内置指示灯，开时亮，关时熄。
“对比度”－对比度调节旋扭：用于调节液晶显示器的对比度。
“功能键”－其功能由显示器提示栏对应位置提示。
“AC220V”－电源输入插座，内置保险管。
“打印机”－打印测试报告。
“液晶显示器”－显示测试数据以及输出波形。
2.升压器结构示意
图2升压器结构示意图
图3显示屏示意图。