概述便携式电缆耐压试验装置仪器的原理及主要特点

一 仪器原理概述

 目前在和国内已有越来越多的XLPE交联聚乙烯绝缘的电力电缆替代原有的充油油纸绝缘的电力电缆。但在交联电缆投运前的试验手段上由于被试容量大和试验设备的原因，仍沿袭使用直流耐压的试验方法。近年来、国内的很多研究机构的研究成果表明直流试验对XLPE交联聚乙烯电缆有不同程度的损害。有的研究观点认为XLPE结构具有存储积累单极性残余电荷的能力，当在直流试验后，如不能有效的释放掉直流残余电荷，投运后在直流残余电荷加上交流电压峰值将可能致使电缆发生击穿。国内一些研究机构认为，交联聚乙烯电缆的直流耐压试验中，由于空间电荷效应，绝缘中的实际电场强度可比电缆绝缘的工作电场强度高达11倍。交联聚乙烯绝缘电缆即使通过了直流试验不发生击穿，也会引起绝缘的严重损伤。其次，由于施加的直流电压场强分布与运行的交流电压场强分布不同。直流试验也不能真实模拟运行状态下电缆承受的过电压，并有效的发现电缆及电缆接头本身和施工工艺上的缺陷。因此，使用非直流的方法对交联电缆进行耐压试验就越来越受到人们的重视。

 同时，各种大型变压器的交流耐压试验，火力及水力发电机的交流耐压实验也定期进行。这些设备的试验要求的试验设备容量大，通常情况下采用谐振的办法进行试验，但必须是在工频条件下或等效工频条件下进行。等效工频条件一般采用45-65Hz的频率范围，但很多试验单位要求50Hz试验电源对这类设备进行交流耐压试验。

 本公司的 BPXZ－HT系列变频谐振试验装置主要用于10kV、35kV的交联橡塑电力电缆，66kV、110kV组合电器（GIS）的变频交流耐压试验，还可通过相应的设计扩展成发电机或电力变压器等的工频交流耐压试验。其基本原理是采用可调节频率（30～300Hz）串联谐振试验设备与被试品电容谐振产生交流试验电压。由于电缆的电容量较大，采用传统的工频试验变压器很笨重、庞大、且大电流的工作电源现场不易取得，因此一般都采用串联谐振交流耐压试验设备。其输入电源的容量能显著降低，重量减轻，便于使用和运输。初期多采用调感式串联谐振设备（50Hz），但存在自动化程度差、噪音大等缺点。因此现在大多采用变频谐振，可以得到更高的品质因数（Q值），并具有自动调谐、多重保护、以及降低噪音、灵活的组合方式、单件重量轻等优点。本设备控制箱能产生30～300Hz（zui小分辨率0.1Hz）的交流电压，具有全自动（自动调谐、自动升压）、全手动（手动调谐、手动升压）以及半自动（自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压）的多种功能，方便客户针对现场实际情况选择使用，具有地线未接、过流、过压、失谐（闪络）、参数设置错误等多重保护并自带报警功能或外接报警灯。本设备具有打印、存储等功能，使用本公司*的通用平台技术，大的液晶显示，友好的人机操作界面。具备国内的智能式扫频方式，直接快速。

二  主要特点说明

2.1.1.调频及功率元件使用的德国进口的IPM元器件；

2.1.2.充分利用公司现有资源，*独立自主开发和设计及生产该设备的所有组成部分：变频电源、励磁变压器、高压电抗器、电容补偿器和高精度电容分压器；

2.1.3.具备全自动（自动调谐、自动升压）、全手动（手动调谐、手动升压）以及半自动（自动调谐、手动升压及手动调谐、自动升压）的多种功能，可任意切换使用；上电后面板上的背光LCD显示器开始工作；

2.1.4.具备试验电压、加压时间、电流整定、电压整定、起始频率及扫频方向、电感量等参数的设置，可以直接在试验中计算得到被试品的电容量；

2.1.5.具备放电保护功能，在试品发生闪络时，或其他原因造成的谐振回路突然失谐，变频控制电源立即自动快速切断输出，并显示保护类型和闪落电压值；

2.1.6. 测量显示输出电压、输出频率及加压时间、电容量等相关信息，并可显示输出的变频电源波形及其1、3、5、7次谐波量；

2.1.7.大液晶全中文界面平台技术，人性化的人机界面，操作简单，测量迅速；

2.2.0. ★技术特点要点归纳：

2.2.1. *数字、功率技术：

 功率器件采用国外推出的集驱动、保护和功率变换为一体的智能功率模块（IPM），极大的提高了整机的可靠性，减少了体积和重量。*芯片组合：采用双DSP系统+16位波形发生器；SPWM波形由的16位波形发生器产生，稳态工作时不占用DSP资源，增加了系统的可靠性；数据的采集和控制由一个的DSP系统完成，大大提高了仪器的可靠性和反应速度，显示部分由另一个DSP系统构建的平台完成，具有外扩的大容量FLASH存储器，可以存储大量数据，友好的人机对话界面和大量的帮助信息且不占用底层DSP的资源。

2.2.2. 完备的保护功能：

★过电压保护：保护值可设置，动作时间小于1毫秒；

★双重过电流过热保护：大功率器件自身保护和软件保护相结合，动作时间小于10微秒；

★闪络保护：动作时间小于1毫秒，并可记录下闪络电压值；

★零位保护：零电压启动。

2.2.3. *的四种工作模式：

★手动试验：手动寻找谐振点并手动升压到所需电压，按键后自动计时；

★自动试验：根据设置自动寻找谐振点后自动升到设定电压后自动计时；

★自动调谐手动升压：根据设置自动寻找谐振点后，需手动升电压到所需的电压值，按“自动计时”键后自动计时；

★手动调谐自动升压：手动寻找谐振点，根据设置自动升压后自动计时。

2.2.4.友好的人机接口：

★的DSP显示平台，大容量的数据存储器，大屏幕LCD显示；

★丰富的帮助应用信息，帮助你现场接线、查各地规程以及解决现场遇到的小问题；

★旋纽式调压调频功能，符合常规操作，操作简单、灵活；

★可*保存32次测试数据并能打印，存储数据的编号可以是数字，还可以是字母；

★具有输出波形显示和谐波分析功能；

★扫频起点可以在规定范围内任意设定，扫频方向可以向上向下任意选择，方便用户操作；

★对于那些需要在50Hz条件进行试验的试品（比如发电机），我们采用了调频调感技术，我们的电抗器电感值在范围内可以分别连续可调，帮助菜单可以方便的为你计算出调节电抗器所需的气隙值。

2.2.5.*的结构设计：

★控制箱（BPXZ-HT系列）进口的接插件，安全可靠、美观精致；

★电抗器采用*的环氧浇注工艺，防潮防颠震；

★整体色彩和外型由专业的设计公司专门设计，美观大方。