一：试验原理

    HDLF超低频高压发生器交流耐压测试仪实际上是工频耐压试验和串联谐振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和串联谐振交流耐压时，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*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。

二：产品简介

HDLF超低频交流耐压测试仪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*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*符合《电力设备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。本产品均能克服这样一些不足之处，另外，还有如下特点需要特别说明：

1.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。

2.具有过压保护功能，当输出超过所设定的限压值时，仪器将停机保护，动作时间小于20ms。

3.具有过流保护功能：设计为高低压双重保护，高压侧可按设定值进行精确停机保护；低压侧的电流超过额定电流时将进行停机保护，动作时间都小于20ms。

4.高压输出保护电阻设计在升压体内，所以外面不需另接保护电阻。

5.由于采用了高低压闭环负反馈控制电路，所以输出无容升效应。

三：技术参数

1.输出额定电压：可按参数定制。

2.输出频率：0.1Hz、0.05Hz、0.02Hz

3.带载能力： 0.1Hz   ≤1.1µF

0.05Hz  ≤2.2µF

0.02Hz  ≤5.5µF

4.测量精度：3%

5.电压正，负峰值误差：≤3％

6.电压波形失真度：≤5％

7.使用条件：户内、户外；温度：-10℃～+40℃；湿度：≤85％RH

8.电源保险管：参见表1

9.市电源：频率50Hz，电压220V±5%。若使用便携式发电机供电，发电机要求：频率50Hz，电压220V±5%，功率应大于3KW，并且在发电机的输出端并联一只功率不小于800W的阻性负载（如电炉），以便稳定发电机的运转速度。否则仪器将不能正常工作。

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对某110kV电缆线路进行时发现其变电站内部分存在局部放电信号，精确定位结果显示局部放电缺陷位于该电缆线路B相GIS终端电缆仓内。随后，对B相电缆仓进行开仓检查并更换电缆终端，更换后异常信号消失。对更换下来的GIS终端进行X光检测和解体发现在环氧套管地电位金属内衬件端部存在3.9mm不规则气腔，验证了局部放电检测的有效性。

（二）检测分析方法

采用高频局部放电检测仪器对上述110kV电缆终端接地箱进行检测，检测图谱如图5-11所示。由检测图谱可知，在三相电缆接地箱处均能检测到明显的局部放电信号，其中，B相幅值大，达到200mV左右；A、C相幅值较小均在80mV左右。且在同一同步信号下，A、C相放电信号与B相信号极性相反，表明局部放电信号穿过B相传感器的方向与穿过其他两相传感器的方向相反，即局部放电信号沿着B相电缆终端接地线传播，再经同一接地排传播至其他两相的接地线，因此确定局部放电源位于B相GIS电缆终端。同时，采用特高频传感器和高速示波器对上述局部放电源位置进行了确认。

许昌市超低频高压发生器交流耐压测试仪选型

（a）A相检测图谱（b）B相检测图谱（c）C相检测图谱

图5-11 110kV电缆终端接地箱处高频局部放电检测图谱

采用GE数字化放射摄影系统（CT）对该环氧套管进行X光扫描，扫描结果如图5-12所示，由图可见，在该GIS终端套管底部内衬件端部存在3.9mm不规则气隙，解体切割后的气隙如图5-13所示。

图5-12环氧套管CT扫描重建横向与纵向断面图

许昌市超低频高压发生器交流耐压测试仪选型

图5-13解体切割后的气隙

（三）经验体会

（1）该案例表明高频局部放电检测不仅能发现电缆中间接头的局部放电缺陷，通过在电缆终端接地箱处进行检测，还能有效发现电缆终端甚至GIS仓体内部的局部放电缺陷。

（2）通过对三相高频检测图谱中时域脉冲的极性和幅值分析，可以很容易的辨别出缺陷的相别。

（3）对缺陷设备进行的X光检测和解体分析验证了高频带电检测的有效性，对于该项技术的推广应用具有重要意