中國上海測試中心(上海市計量測試技術(shù)研究院)是政府按照集中投入大型科學(xué)儀器,開展科學(xué)技術(shù)研究,為社會綜合性測試技術(shù)服務(wù)而建立的技術(shù)機(jī)構(gòu)。1984年,被*定為guo家級測試中心,并要求逐步建設(shè)成為“分析測試方法的研究中心,儀器分析技術(shù)人員的培訓(xùn)中心,分析測試的技術(shù)服務(wù)中心"。 上海市計量測試技術(shù)研究院是上海市政府計量行政部門依法設(shè)置的國家法定計量檢定機(jī)構(gòu),也是*計量行政部門批準(zhǔn)建立的華東地區(qū)法定計量檢定機(jī)構(gòu)——華東國家計量測試中心,同時也是國家*批準(zhǔn)建立的guo家級分析測試中心——中國上海測試中心。國家計量器具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(上海)是在上海市計量測試技術(shù)研究院基礎(chǔ)上籌建的,是國內(nèi)*的在地方計量機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上籌建的綜合性guo家級計量器具質(zhì)檢機(jī)構(gòu)。 掛靠我院的國家金銀制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(上海)、上海市環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗總站、上海市電子產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站、上海市貴金屬寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢驗站、上海市信息系統(tǒng)及產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站、上海市氣體化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站,同時也是上海市計量測試技術(shù)研究院設(shè)立的專門從事環(huán)保產(chǎn)品、電子產(chǎn)品、貴金屬寶玉石、信息系統(tǒng)及產(chǎn)品、氣體化工產(chǎn)品檢測的技術(shù)部門。 上海市計量測試技術(shù)研究院、華東國家計量測試中心、中國上海測試中心、國家計量器具質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(上海)、國家金銀制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(上海)通過了中國*的計量認(rèn)證。同時,我院通過了國家認(rèn)監(jiān)委的食品檢驗機(jī)構(gòu)的計量認(rèn)證。掛靠我院的各上海市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站通過了上海市*的計量認(rèn)證。計量認(rèn)證范圍可通過“機(jī)構(gòu)名稱"和“產(chǎn)品/產(chǎn)品類別"、“項目/參數(shù)"進(jìn)行查詢。 按照建立的初衷和*的要求,中心始終把服務(wù)社會、服務(wù)企業(yè)作為自己的一項神圣使命,為上海的科技創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要技術(shù)支撐。多年來,為上海*塊石英電子表的誕生、桑塔那轎車國產(chǎn)化、風(fēng)云衛(wèi)星、大橋斜拉索、秦山核電站、浦東機(jī)場等多個重大工程、大型企業(yè)提供了測試服務(wù),并制定或參與制定了一批產(chǎn)品、系統(tǒng)等方面的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),起到了技術(shù)平臺的作用。 一、產(chǎn)品及選用 1、命名說明
2、超低頻系列產(chǎn)品 表1 型號 | 額定電壓 | 帶載能力 | 電源保險管 | 重量 | 用途 | VLF-30/1.1 | 30kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1µF | 10A | 控制器:4㎏ 升壓體:25㎏ | 10KV電纜、發(fā)電機(jī) | 0.05Hz,≤2.2µF | 0.02Hz,≤5.5µF | VLF-50/5 | 50kV (峰值) | 0.1Hz,≤5µF | 55A | 控制器:5㎏ 升壓體:55㎏ | 用于電纜故障的燒穿 | 0.05Hz,≤10µF | 0.02Hz,≤25µF | VLF-80/1.1 | 80kV (峰值) | 0.1Hz,≤1.1µF | 30A | 控制器:5㎏ 升壓體:45㎏ | 35Kv電纜、發(fā)電機(jī) | 0.05Hz,≤2.2µf | 0.02Hz,≤5.5µF |
3、根據(jù)被試對向選擇適當(dāng)規(guī)格的產(chǎn)品。 使用時,試品電容量不得超過儀器的額定容量。試品電容量過小,會影響輸出波形。若小于0.05µF,儀器將不能正常輸出?刹⒙(lián)0.1 µF的電容輔助輸出。下面是一些設(shè)備的電容量,供用戶參考。 不同發(fā)電機(jī)的單相對地電容量 表2 | 火 電 | 水 電 | 發(fā)電機(jī)容量(MW) | 200 | 300 | 600 | 85 | 125-150 | 300 | 400 | 單相對地 電容(µF) | 0.2-0.25 | 0.18-0.26 | 0.31-0.34 | 0.69 | 1.8-1.9 | 1.7-2.5 | 2.0-2.5 |
交聯(lián)聚乙烯絕緣單芯電力電纜的電容量(µF/km) 表3 電容µF/Km | 電壓kV | 10 | 0.15 | 0.17 | 0.18 | 0.19 | 0.21 | 0.24 | 0.26 | 0.28 | 0.32 | 0.38 | - | | 35 | - | - | - | 0.11 | 0.12 | 0.13 | 0.14 | 0.15 | 0.16 | 0.17 | 0.19 | 截面積cm2 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | 270 |
4、試品電流的估算方法: 計算公式:。桑剑πfCU 二、絕緣耐壓試驗原理 超低頻絕緣耐壓試驗實際上是工頻耐壓試驗的一種替代方法。我們知道,在對大型發(fā)電機(jī)、電纜等試品進(jìn)行工頻耐壓試驗時,由于它們的絕緣層呈現(xiàn)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(shè)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(nèi)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(shè)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。試驗程序大大地減化,與工頻試驗相比*性更多。這就是為什么發(fā)達(dá)國家普遍采用這一方法的原因。我國電力部以委托武漢高壓研究所起草了《35kV及以下交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜超低頻(0.1Hz)耐壓試驗方法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我國正在推廣這一方法,本儀器是根據(jù)我國這一需要研制而成的?蓮V泛用于電纜、大型高壓旋轉(zhuǎn)電機(jī)、電力電容器的交流耐壓試驗之中。 三、產(chǎn)品簡介 本產(chǎn)品接合了現(xiàn)代數(shù)字變頻*技術(shù),采用微機(jī)控制,升壓、降壓、測量、保護(hù)*自動化,并且在自動升壓過程中能進(jìn)行人工干預(yù)。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、打印機(jī)輸出試驗報告。設(shè)計指標(biāo)*符合《電力設(shè)備測試儀器通用技術(shù)條件,第4部分:超低頻高壓發(fā)生器通用技術(shù)條件》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),使用十分方便,F(xiàn)在國內(nèi)外均采用機(jī)械式的辦法進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號,所以存在正弦bo波形不標(biāo)準(zhǔn),測量誤差大,高壓部分有火花放電,設(shè)備笨重,而且正弦波的二,四象限還需要大功率高壓電阻進(jìn)行放電整形,所以設(shè)備的整體功耗較大。本產(chǎn)品均能克服這樣一些不足之處,另外,還有如下特點(diǎn)需要特別說明: 電流、電壓數(shù)據(jù)均直接通過高壓側(cè)采樣獲得,所以數(shù)據(jù)真實、準(zhǔn)確。 過壓保護(hù):當(dāng)輸出超過所設(shè)定的限壓值時,儀器將停機(jī)保護(hù),動作時間小于20ms。 過流保護(hù):設(shè)計為高低壓雙重保護(hù),高壓側(cè)可按設(shè)定值進(jìn)行精確停機(jī) 保護(hù);低壓側(cè)的電流超過額定電流時將進(jìn)行停機(jī)保護(hù),動作時間都小于20ms。 ★ 高壓輸出保護(hù)電阻設(shè)計在升壓體內(nèi),所以外面不需另接保護(hù)電阻。 由于采用了高低壓閉環(huán)負(fù)反饋控制電路,所以輸出無容升效應(yīng)。 四、技術(shù)參數(shù) 1、輸出額定電壓:參見表1 2、輸出頻率:0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。 3、帶載能力:參見表1 0.1 Hz zui大1.1µF 0.05 Hz zui大2.2µF 0.02 Hz zui大5.5µF 4、測量精度:3% 5、電壓正,負(fù)峰值誤差:≤3% 6、電壓波形失真度:≤5% 7、使用條件:戶內(nèi)、戶外;溫度:-10℃∽+40℃;濕度:≤85%RH 8、電源:交流50 Hz,220V ±5% 9、電源保險管:參見表1 五、儀器結(jié)構(gòu)說明 1、控制器面板示意圖
圖1 圖1中各部件示意以及功能說明: (1)“地":接地端子,使用時與大地相連。 (2)“控制輸出":輸出多芯插座,使用時與升壓體的輸入多芯插座相連。 (3)“對比度":對比度調(diào)節(jié)旋扭,用于調(diào)節(jié)液晶顯示器的對比度。 (4)“功能鍵":其功能由顯示器提示欄對應(yīng)位置提示。 (5)“AC220V":電源輸入插座,內(nèi)藏保險管。 (6)“開關(guān)":電源開關(guān)。內(nèi)藏指示燈,開時亮,關(guān)時熄。 (7)“打印機(jī)":打印測試報告。 (8)“液晶顯示器":顯示測試數(shù)據(jù)。 2、升壓器結(jié)構(gòu)示意圖
六 操作說明 1、連線方法
圖3 (連線圖) 連線說明:用本產(chǎn)品隨機(jī)配備的兩根線和接地線按圖3的方法連接。電源插座用電源線連至50Hz/220V的交流電上。 2、操作程序 (1) 開機(jī)。(注意:每次開機(jī)前都要對試品充分放電,升壓過程中需要停機(jī)時請先按停機(jī)鍵,再用電源開關(guān)) 按上述方法連好所有線路之后,就可以將電源開關(guān)打開。儀器在微機(jī)上電復(fù)位下,自動進(jìn)入如圖4所示的設(shè)限界面。在進(jìn)行連線、拆線、或暫不使用儀器時,應(yīng)將電源關(guān)掉。電源插座上裝有保險管。若開機(jī)屏幕無顯示,應(yīng)先檢查保險管是否熔斷。大小應(yīng)按表1提供的數(shù)據(jù)更換。 (2) 設(shè)置限定參數(shù)
圖4(設(shè)定界面) 在圖4所示的設(shè)限界面上,可根據(jù)試驗的需要設(shè)定好試驗頻率、試驗電壓、高壓側(cè)的過壓保護(hù)值、過流保護(hù)值、試驗時間。將光標(biāo)移到相應(yīng)的設(shè)定,按確定鍵選擇。 頻率有三種選擇:0.1、0.05、0.02。它規(guī)定了儀器的輸出頻率。單位為Hz 試驗電壓范圍為10KV至額定值。(請不要設(shè)小于10KV的試驗電壓),它規(guī)定了我們所要升至的試驗電壓。儀器升至這個設(shè)定電壓值時,就不再升壓,并保持在這個峰值下進(jìn)行等幅的正弦波輸出。 電壓保護(hù)值設(shè)定范圍為0至額定值,單位為kV。它規(guī)定了通過試品的電壓上限值,當(dāng)電壓超過此設(shè)定時,儀器自動切斷輸出,進(jìn)行停機(jī)操作。一般情況下電壓保護(hù)值設(shè)定為比試驗電壓高4KV。 電流保護(hù)值設(shè)定范圍為0至額定值,單位為mA。它規(guī)定了通過試品的電流上限值,當(dāng)電流超過此設(shè)定時,儀器自動切斷輸出,進(jìn)行停機(jī)操作。 定時修改范圍:0-99分。它規(guī)定了試驗時間的長短。單位為分鐘。 以上電壓,電流均為峰值,儀器顯示的測量數(shù)據(jù),以及打印報告上的電壓電流值均為峰值。 將光標(biāo)移到“啟動試驗電壓"按確定鍵,儀器進(jìn)入圖5所示的升壓界面。
自動升壓 自檢成功后,儀器自動進(jìn)入升壓狀態(tài)。儀器將用若干個周期的時間將電壓升至設(shè)定值。在升壓過程中,按停機(jī)鍵,儀器將切斷電壓輸出,回到開始畫面。當(dāng)升壓值接近設(shè)定值時出現(xiàn)圖6
圖6 此時按“上下"鍵,微調(diào)電壓,按“確定"鍵,儀器開始計時,計時結(jié)束后自動打印試驗報告;氐介_始畫面,放電結(jié)束后再開始下一次測量。 ★另外還有兩種非正常停機(jī):過壓保護(hù)停機(jī)、過流保護(hù)停機(jī)。停機(jī)后出現(xiàn)相應(yīng)的提示界面,放電結(jié)束后,再調(diào)整限制電壓值或限制電流值,再開始下次測量。 七 電纜的超低頻耐壓試驗方法 1、將與試品相連的電器設(shè)備全部脫離試品電纜。 2、采用10000V兆歐表對試品電纜各相分別進(jìn)行絕緣電阻試驗,記錄試驗值。 3、試驗電壓峰值:Umax=3Uo,其中Uo為電纜導(dǎo)體對地或金屬屏蔽之間的額定工作電壓。例如:額定電壓為10KV電纜,單相額定電壓 Uo: Uo=10/√3kV 所以試驗電壓峰值為:Umax=3Uo =3×10/√3kV =√3×10kV =17.32kV 4、試驗時間:60分鐘。 5、可分相進(jìn)行測試。試品電纜的電容值在試驗設(shè)備負(fù)載容量能力范圍內(nèi)時,可將試品電纜三相線芯并聯(lián)后,同時進(jìn)行耐壓試驗。 6、用隨機(jī)附帶的柔性連接電纜將試驗設(shè)備與試品電纜按圖7所示的方法相連接。合上電源,設(shè)定好試驗頻率、時間和電壓以及高壓側(cè)的過流保護(hù)值、過壓保護(hù)值,然后開始升壓試驗。升壓過程應(yīng)密切jian視高壓回路,監(jiān)聽試品電纜是否有異常響聲。升至試驗電壓時,即開始記錄試驗時間并讀取試驗電壓值。 7、試驗時間到后,儀器自動停機(jī)。試驗中若無破壞性放電發(fā)生,則認(rèn)為通過耐壓試驗。 8、在升壓和耐壓過程中,如電流異常增大,電壓不穩(wěn),試品電纜發(fā)生異味,煙霧或異常響聲或閃烙等現(xiàn)象,應(yīng)立即停止升壓,停機(jī)后查明原因。這些現(xiàn)象如果是試品電纜絕緣部分薄弱引起的,則認(rèn)為耐壓試驗不合格。如確定是試品電纜由于空氣濕度或表面臟污等原因所致,應(yīng)將試品電纜清潔干燥處理后,再進(jìn)行試驗。 9、試驗過程中,如果遇到非試品電纜絕緣缺陷使儀器出現(xiàn)過流保護(hù),在查明原因后,應(yīng)重新進(jìn)行全時間連接耐壓試驗。不得僅進(jìn)行“補(bǔ)足時間"試驗
八、大型高壓發(fā)電機(jī)的超低頻耐壓試驗方法 對發(fā)電機(jī)的超低頻耐壓試驗操作方法與以上對電纜的操作方法相似。下面就不同的地方作重點(diǎn)補(bǔ)充說明。 1、在交接、大修、局部更換繞組以及常規(guī)試驗時,均可進(jìn)行此項試驗。用0.1Hz超低頻對電機(jī)進(jìn)行耐壓試驗,對發(fā)電機(jī)端部絕緣的缺陷比工頻耐壓試驗更有效。其原因是在工頻電壓下,由于從線棒流出的電容電流在流經(jīng)絕緣外面的半導(dǎo)體防暈層時造成了較大的電壓降,因而使端部的線棒絕緣上承受的電壓減;而在超低頻情況下,此電容電流大大減小了,半導(dǎo)體防暈層上的壓降也大為減小,故端部絕緣上電壓較高,便于發(fā)現(xiàn)缺陷。 2、連線方法:試驗時應(yīng)分相進(jìn)行,被試相加壓,非被試相短接接地。如圖8所示 3、按照有關(guān)規(guī)程的要求,試驗電壓峰值可按如下公式確定: Umax=√2βKUo 其中Umax :為0.1Hz試驗電壓的峰值(kV) β:0.1Hz與50Hz電壓的等效系數(shù),按我國規(guī)程的要求,取1.2 K:通常取1.3∽1.5 一般取1.5 Uo :發(fā)電機(jī)定子繞組額定電壓(kV) 例如:額定電壓為13.8 kV的發(fā)電機(jī),超低頻的試驗電壓峰值計算方法為: 4、試驗時間按有關(guān)規(guī)程進(jìn)行 5、在耐壓過程中,若無異常聲響、氣味、冒煙以及數(shù)據(jù)顯示不穩(wěn)定等現(xiàn)象,可以認(rèn)為絕緣耐受住了試驗的考驗。為了更好地了解絕緣情況,應(yīng)盡可能全面jian視絕緣的表面狀態(tài), 特別是空冷機(jī)組。經(jīng)驗指出,外觀jian視能發(fā)現(xiàn)儀表所不能反映的發(fā)電機(jī)絕緣不正常現(xiàn)象,如表面電暈、放電等。
圖8 測量定子的某相連線圖 九、電力電容器的超低頻耐壓試驗方法 試驗操作方法與上述方法相似,連線方法如圖9所示。在確定試驗電壓和試驗時間時,應(yīng)按照有關(guān)規(guī)程辦。
圖9 測量電容器的連線圖 十、注意事項 1、本儀器所配升壓器不得作它用。 2、機(jī)內(nèi)帶電,切勿自行拆機(jī)修理,以免發(fā)生意外。儀器有故障,應(yīng)與我公司修理。 3、關(guān)機(jī)后應(yīng)用放電棒對試品進(jìn)行充分放電,再拆線。 4、開機(jī)前應(yīng)用放電棒對試品進(jìn)行充分放電。 5、每次啟動升壓前應(yīng)用放電棒對試品進(jìn)行充分放電 十一、隨機(jī)附件 1、高壓連接電纜一根。 2、低壓連接電纜一根。 3、電源線一根。 4、電源保險管十只。 5、放電棒一根。 |