局放培训班资料4

1、 【第三期局放培训班】第三期局放培训班学习资料目 录一. 交联聚乙烯电力电缆的例行试验 万树德二. 对电缆局部放电系统的验收与检定 祝 兵三. 局部放电的测量讲座提纲 吴长顺四. 全屏蔽串联谐振耐压试验及局放测试系统 黄逸明五. XLPE交联电缆局放测试系统 何 波交联电缆局部放电定位 何 波交联聚乙烯电力电缆的例行试验国家电线电缆检测中心 万树德一. 例行试验要求 GB12706-91“额定电压3.5kV及以下铜芯，铝芯塑料绝缘电力电缆”标准规定，例行试验有：导体直流电阻试验局部放电试验 1.5U0应不大于20pC交流电压试验 2.5U0/5min下面将重点讨论交流电压试验设备 电缆的工作电

2、容和电流要求 电压等级导体截面18/30kV6/6，6/10kV8.7/10，8.7/15kV26/35kVF/kmA/kmF/kmA/kmF/kmA/kmF/kmA/km250.11632.300.19221.090.15761.510.09922.02350.12512.470.21161.200.17251.650.10612.17500.13632.700.23671.340.19171.840.11502.35700.15082.980.26931.520.21672.080.12632.58950.16433.250.29991.700.24002.300.13682.791200

3、.17603.480.32661.860.26032.490.14602.981500.18933.750.35702.020.28342.710.15633.191850.20264.010.38732.190.31232.990.16653.402400.22074.370.42902.420.34393.290.18053.683000.23874.720.47062.660.37553.600.19453.974000.26485.240.53113.000.42134.030.21464.385000.28765.690.58393.300.46134.420.23214.74630

4、0.31516.230.64813.660.50994.880.25335.17众所周知：I = uwc上表中电容量c是由资料摘录的，为标准值；电流A是由不全的试验电压u计算值。二. GB13/T3048.94“交流电压试验”1. 试验电压的测量试验电压测量的准确度是很重要的，我们来分析产生测量误差的原因。 变比K：高压绕组电动势时低压绕组电动势的比率： K=E1/ E1= W1/ W1 理想变压器（负载很小时），才可用上述变比，以低压侧电压来标定高压侧电压。但是，电缆试样的电容量很大。从矢量图可见，电容电流流过感抗产生电容升现象，则会引起测量误差。所以，标准中规定三中方法，都规定以高压侧直接

5、测量，测量误差应不超过±3%。 电压互感器（与升压变压器的电压输出端并联）：电压互感器的测量误差应不超过±1%，与之相接的电压表的误差应不超过±2%。 高压静电电压表（与升压变压器的电压输出端并联）：高压静电电压表的测量误差应不超过±2%。 电容分压器（与升压变压器的电压输出端并联）：电容分压器的分压比误差应不超过±1%。分压器的低压臂经测量用零轴电缆接至测量误差不超过±2%的低压静电电压表。 目前，电容分压器的发展很快，大有取代高压静电电压表的趋势，就连我国专门生产高压静电电压表的北京电表厂，也在生产高压电容分压器。这是因为分压器使

6、用方便，准确度高。上海蓝波高电压技术设备有限公司生产的KVMD交直流两用数字千伏表，是由高压分压器和精确的数字读出装置（注意：此处已不是电容分压器，而是阻容并联分压器；低压侧不是低压静电电压表，而是数字读数装置）两部分组成。其多功能数字表有许多功能，如有效键功能键，在RMS模式时，显示值为任何波形的真有效值，这是一个直接计算复合波形的均方根值的单个集成电路来实现的。这样，我们在测量工频电压时，如果试验电流波形有很大畸变，则用功能键RMS测试时会得到真有效值；用静电电压表测试，则反映不出波形畸变的影响，从而产生极大测试误差，这点应引起充分重视。2. 试验电压的产生 GB/T3048.8-94中规

7、定，“除了用一般调压器和升压变压器产生所需的试验电压外，根据电线电缆产品具有较大电容的特点，也可采用附录A规定的串联谐振回路产生试验电压，即由试样的电容和与之串联的可调电感以及馈电电源组成，改变电感值就可在电缆频率F产生谐振。” 众所周知，我们传统用感应调压器，移圈调压器，会带来如下问题： 合闸有510%电压，不能从零点加压； 在升压起始阶段，会产生波形畸变，有三次、五次谐波等，对电压测试带来难度。 为此，现在开发了大容量接触式调压器，如蓝波公司生产的调压器，有很大优势。 我们现在回到GB/T3048.8-94附录A“利用工频串联；谐试验回路产生试验电压（补充件）。” 谐振条件 WL=1/WC

8、 回路品质因数 Q=1/R× L/CUout=UinXQ POUT=QXPIN 工频串联谐振有很多优点： 大大减少进线功率，1/Q=1/Q1+1/Q2。 试样击穿即失谐，这时会过电压、过电流发生，不用保护电阻R。 基波谐振，谐波阻塞，波形好。 多极运行很方便，串联时电压分布均匀。 试样击穿时痕迹很小，可供分析研究。正因为串联谐振装置优点很多，故世界各国特别在电缆行业，早就开展研制工作。我们电缆所也在60年代初即进行研究，并有三套串联谐振装置，但其回路品质因数Q仅513。70年代英国法兰第公司来华交流，可提供Q>20的产品。这些试验装置的电气原理是按图A1的试验回路，即早期用升压

9、变压器的初级绕组并接可调电抗器，这种装置的Q值不大，标准中给出为Q>12。 现在的工频串联谐振装置，已是用可调式高压电抗器，采用调节铁芯间隙改变电感方式，达到谐振的目的。由于结构合理，工艺先进，采用优质的原材料，致使其回路品质因数Q，一般大于40，甚至超过80。3. 国产串联谐振装置简介 80年代末，为满足电缆行业的需要，营口特种变压器厂按美国Hip公司的技术要求，开发75kV串联谐振装置，其主要参数：75kV，10A，高压绕组极头40kV，18.7A。现在全国已有好几家能生产这类串联谐振装置，其Q值能大于40，该产品质量逐渐提高，能满足35kV交联电缆的需要。 此外，关东电力局试验研究

10、所，研制了并联谐振试验装置；华北电力试验研究所研制了调频式串联谐振装置。多年来，许多单位为解决大型水轮发电机耐压试验、GIS现场耐压试验和电缆线路竣工试验，开发了各种 谐振试验装置，起到了积极作用。三. GB/T3048.12-94“局部放电试验”Q = U X C =100mV X 100 pF = 10pC库仑 10pC = 100mV 17000000mV1. 局部放电检测仪20kHz 200kHz局部放电检测仪由宽频带或窄频带滤波器、放大器、测量阻抗和显示部分组成。由测量阻抗取电压信号送到放大器放大后接至测量仪器。测量仪器有示波器、峰值表或数字记录仪（用以测信号峰值）以及脉冲记数器（用

11、以测脉冲重复率）等。局部放电检测仪的技术要求很多，这里主要介绍对视在放电量测量基本误差的考核： 仪器线形度误差 仪器在各档全部量程内的线形误差不得超过10%。 量程开关换档误差 仪器量程以一档换至另一档脉冲时，增益值与增益标值的误差不得超过10%。 正负脉冲响应不对称误差 仪器对幅值相等，极性相反的两个脉冲的响应值之间的误差不得超过10%。 低重复脉冲响应误差 仪器在脉冲频率从1000Hz减少到45Hz时，脉冲重迭所产生的幅值误差不得超过10%。2. 确定试验回路的迭加性能GB/T3048.12-94中明确规定“如果不采用终端阻抗，就必须测定测试回路对行波迭加的性能，按图6连接双脉冲发生器，并

12、标绘出双脉冲曲线图（见图6，图7图9）。这种校核至少每年进行一次或重要回路部件已修理调换过时要进行。”用双脉冲校正，可以检验在特定的被试电缆试验中测试系统是否发生响应。将双脉冲发生器的时间间隔设定到100s，测出双脉冲的偏标值A100，这代表无迭加的情况，随后，时间间隔从100s到0.2s，测出不合时间间隔t时的最大偏转值At。特别注意：发生正、负迭加的区域画出 At/ t100-t函数曲线，即得到双脉冲图。 这里须指出，我们常用的Modle-5型节JF-8001检测仪，仅在宽带段（10300kC）为响应。这时得到的是无负迭加的双脉冲曲线图，如果由于干扰无法使用宽带频，如使用40200kC档，

13、即得到双脉冲曲线图显示有负迭加部分，我们必须采用相应措施。3. 电量校准应用“电荷变换”校准法进行电量校准，在此方法中，校准器直接跨接在被测试电缆一端的导线和金属屏蔽层之间，然后将预定的电荷注入试品，要求注入电荷量能在示波器上的脉冲高度至少为10mm。对视在放电量校准器的技术要求也很多，如： 校准脉冲发生器输出电压波形上升时间tr不得大于0.1s，其波形衰减时间不得小于100s。 校准脉冲发生器的重复频率可在45Hz2000Hz之间。 校准脉冲电压极性一般采用正、负交替。 在电缆局部放电定位测量中使用的校准器，波形沿应满足要求，但衰减时间不作要求。 校准脉冲发生器的内阻不得大于100。窒息现象

14、对电缆局部放电系统的验收与检定国家电线电缆检测中心 祝兵 目的、意义及国内外概况： 在电缆进行电性能试验时，局部放电对交联聚乙烯电缆来说一直是一个主要的检验项目。随着电缆行业的不断发展和近两年的城农网改造，电缆行业的局部放电试验装置已有近百套，至今仍有一些企业还在新建局部放电试验装置。现在许多企业虽然有这些试验设备，但他们的设备还没有统一验收、检定过，因而他们的试验结果只是相对独立的，相互之间的质量无法比较。同样，电线电缆工频高压试验设备也存在着无统一检定和管理的问题。为了使每个厂出具的试验结果具有可比性，首先应对他们的设备用统一的设备检定规程，来衡量其是否真正符合试验要求。这样，就能对电缆行

15、业的高压电缆试验设备进行统一的管理、检定。在电缆行业随着对电缆质量要求的不断提高，自七十年代以来国外就出现了电缆局部放电试验设备，也出现了不同品牌的局部放电测试仪，如：英国鲁滨逊公司的MODEL5型检测器，瑞士哈弗莱公司的560型测试仪等。在九十年代以后国内也出现不同品牌的局部放电测试系统，如：上海蓝波高电压技术设备有限公司等。但对于电缆局部放电试验装置，国际、国内还没有从计量的角度去考核和评价某一套电缆局部放电试验装置的好坏，只是对某一台仪器、设备有一个相互认可的规程，那也就是说某一台仪器、设备可能是合格的，但对一整套用于电缆局部放电试验装置来说就无法去考核评估。由于在电缆行业的实际应用中，

16、仪器、设备受许多因素的影响，所以我们要综合考虑。一、 前言 关于电工绝缘设备中的局部放电及其测试技术，在电工技术领域已被广泛地应用并已日趋成熟，在电线电缆行业的应用就可证明这一点。但是，就电线电缆行业用的局部放电试验成套装置怎样检定和评价，在我国还没有完整的论述和标准。 在某些行业有已批准的和待报批的局部放电试验装置的检定方法，由于电力电容器、电缆、变压器、互感器、套管、和电机绝缘等的局部放电各具特点，所以局部放电试验对于不同被试品，其要求也就不同。这样现有的检定方法，也就不能适合电线电缆行业的局部放电试验装置的检定。通过近几年我站对电线电缆行业的局部放电试验装置所进行的测试，再结合电线电缆局

17、部放电试验方法标准和电线电缆的产品标准，我们探讨和摸索了一些电线电缆用局部放电试验装置的检定方法。二、电线电缆用局部放电试验装置检定方法中的度量 对试验装置进行检定的目的，就是为了使得试验装置能准确地提供数据，在一个行业中进行检定还为了统一标准。一个标准的制定是离不开“度”“量”的，所以一个检定标准的制定就是给出“度”“量”，给出检定方法。 通过近几年的实践和摸索，我们认为对电线电缆用局部放电试验装置的检定，应包括试验电源、灵敏度、校准脉冲、局部放电测试仪及局部放电系统衰减系数、响应的检查和评价。所以应从下面几个方面进行检定、测试。 1、试验电源输出的电压波形 2、试验电压输出指示值的示值误差

18、 3、局部放电检测灵敏度 4、放电量的校准 5、局部放电测试仪的线性度 6、局部放电系统的衰减系数7、局部放电系统的响应(或双脉冲曲线的绘制)三、电线电缆用局部放电试验装置检定的方法及意义 1、试验电源输出的电压波形的测量 电线电缆局部放电试验用的电源波形，是频率为50Hz的正弦波。标准正弦波的波形因素为2，在电线电缆局部放电的试验方法标准中，要求波形因素不超过2±7%。因为波形的畸变会影响试验的结果，这是由于一方面高次谐波会降低击穿场强；另一方面试样的局部放电是出现在电压的峰值附近，而一般的电压测量表都是测量有效值的，如果波形畸变，则同一有效值的电压测得的峰值就不同了。因此，试验电

19、源输出的电压波形就要列入电线电缆用局部放电试验装置检定的考核范围。 通常介电强度试验要求试验电源输出的电压波形因素为2±5%，而电线电缆局部放电试验方法标准中规定的波形因素不超过2±7%。那么试验电源输出的电压波形因素的偏差如何制定呢？通过实践和摸索，认为对电线电缆用局部放电试验装置的试验电源输出的电压波形因素的偏差应该为2±5%，这是因为在电线电缆行业，这套试验装置不但要做局部放电试验，还要做交流耐电压试验。 2、试验电压输出指示值的示值误差众所周知，试验电压输出的电压的准确性，对于电气绝缘材料的试验结果是至关重要的，许多标准和论著也都规定了其示值误差为3%。但

20、是，对于电线电缆用局部放电试验装置电压输出的全范围来说，若要其满足示值误差为3%，可能有些设备通过表头的校准也是做不到的。所以在检定时，我们认为只要在其设备所使用的试验电压范围内，其电压的指示值满足示值误差为3%即可。 3、局部放电检测灵敏度的检测 任何测试设备的灵敏度都是一个极其重要的指标，局部放电试验装置的灵敏度也不例外。在局部放电试验中，局部放电检测灵敏度，就是其设备的抗干扰能力。局部放电试验装置的极限灵敏度受到干扰信号(包括放大器的噪声、电网的噪声、空间的电磁干扰等)的限制。为了能清晰地测量出局部放电，在局部放电检测仪上所显示的放电信号至少应比干扰信号大一倍。 电线电缆与其它被试品有较

21、多的不同，其局部放电试验所规定的放电指标与其它试品的指标也相差甚多，根据实践证明，由于电缆长度不同，其灵敏度是变化的。所以对电线电缆局部放电试验装置检测灵敏度的检定时，应将放电量较小的合格的成盘电缆接到试验回路上，必要时还要将局部放电试验装置的电压升到电缆的试验电压上进行，此时局部放电试验装置检测灵敏度为 qmin=2khn （1） 式中 qmin局部放电试验装置检测灵敏度(仪器能检出的最小放电量) pC hn 在示波器或放电量表上的读出值 k 标定系数 pC/mm k=qcal/ （2） 式中 qcal校准电量 pC 在系统注入校准电量后，示波器上的读出值 mm 检测的方式给出后，又怎样评价

22、这套局部放电试验装置的检测灵敏度是否符合要求，这就要看所测试的被试品的标准要求了，一般来说局部放电试验装置的检测灵敏度，应大于被试品的最低要求。即 qminq0 （3） 在实际的检测过程中，各局部放电实验室，随着当时所处环境的不同，有相当数量的局部放电试验装置的灵敏度不能满足式（3）。由于局部放电试验装置是一个较大的设备，在能使用的情况下，就应发挥它的作用。这样，就应用下面的方法来处理（在此其前提是局部放电试验装置必须有“零标”、“峰标”）。 若干扰信号是在正弦波的过零的附近，则可人为地判别出这个信号不 是电缆的局部放电信号，认为这个局部放电试验装置能满足试验要求。 若干扰信号是在正弦波的峰值

23、的附近，且不对称又可用开窗的方式，将干扰信号去掉，也可认为这个局部放电试验装置能满足试验要求。 4、放电量的校准 局部放电试验装置检测数据的准确与否，在很大的程度上取决与放电量校准的准确与否。这是因为局部放电测量系统读数上都是相对量，即相对与校准电量的，所以校准电量是一个重要的检验指标。 校准电量qcal(pC)等于校准脉冲幅值U(V)和校准器的注入电容Ccal(pF)的乘积。即： qcal=Ccal · U （4） 所以校准电量qcal是否符合要求，也就是校准脉冲幅值U(V)和校准器的注入电容Ccal(pF)是否符合要求。因此，可以用记忆示波器和电容表来准确地测量出Ccal 、U的

24、量值。 现在电线电缆行业使用的局部放电试验装置的放电量的校准，一般采用两种方式： 低压校准，即局部放电试验装置不升电压的情况下，用放电量校正器校准。如： 哈弗莱公司、泰迪斯公司等的放电量校正器。 高压校准，即局部放电试验装置可在试验的情况下，用放电量校正器校准。如： 上海蓝波公司、美国希波公司等的放电量校正器。 第一种校准方式，是发生校准脉冲U和注入电容Ccal都封装在校正器一起。这样的放电量校正器的检定是有一些难度的，因为它的注入电容Ccal一般地体积都较小，需要从校正器上取下才能测量，所以只能在实验室进行。 第二种校准方式，是发生校准脉冲U的信号源和注入电容Ccal是分体的，所以可用记忆示

25、波器和电容表分别来测量发生校准脉冲U的信号源和注入电容Ccal。对于这种方式的检定，需要注意的是用记忆示波器测量发生校准脉冲U的信号源， 对放电量校正器校准的方法给出后，就需要制定其量值了，根据产品检测允许测量结果可以偏大而不允许偏小的原则，校准电量qcal(pC)的误差，也就是校准脉冲幅值U(V)和校准器的注入电容Ccal(pF)的乘积定的为30%10%较合适。又由于现在所得用局部放电测量仪的频带大部分是10kHz300kHz,所以校准脉冲的上升沿应0.1s，其波尾100s，校准脉冲的重复频率<5kHz。 5、局部放电测试仪的线性度的检查在过去有很多设备的使用厂，都忽略局部放电测试仪线

26、性度这一指标。由于在电缆行业使用局部放电测试仪时，是将局部放电测试仪在20pC校准后，再开始测量的，所以它在实际应用中直接影响产品的局部放电测试结果。下面将某公司的局部放电测试仪的放大器的线性度列表就可明显地看出。 表1注入20pC电荷注入10pC电荷注入 4pC电荷注入 2pC电荷注入 1pC电荷40pC校准后 18.4 7.6 1.6 -0.4 -1.3 20pC校准后 8.9 2.8 0.7 -0.3 10pC校准后 3.6 1.4 0.4 由上表可见实际给出的局部放电测量结果都偏小。根据产品检测允许测量结果可以偏大而不允许偏小的原则和有关的论著，我们认为其局部放电测试仪的放大器的线性度

27、F应不大于10%。 6、局部放电系统的衰减系数 对于长电缆，如要准确地测量出放电量，就需考虑放电信号在电缆的传输过程而产生的衰减。对于局部放电系统的衰减系数的测量，可将校准脉冲分别从电缆的两端注入，在靠近测量端注入时测得的读数为1，从远离测量端注入时测得的读数为2，则 F=1 12时 F= 1/2， 12时 此时式（1）为 qmin=2k1hnF （5） 式中 qmin局部放电试验装置检测灵敏度(仪器能检出的最小放电量) pC hn 在示波器或放电量表上的读出值 k1 校准脉冲在近端注入时的标定系数 pC/mm F 衰减修正系数 7、局部放电系统的响应(或双脉冲曲线的绘制) 双脉冲曲线的绘制及

28、应用是电缆局部放电的测试中的一个特点，这是由于电缆内部发生局部放电时，在放电点会出现一个脉冲电压波向两端传播，若在终端接终端阻抗与之匹配的话，行波到达终端时，就可能发生终端反射。当测试仪器的分辨能力不高，脉冲的叠加就会造成显著的误差。为了分析判断这种误差，可对局部放电系统作出双脉冲曲线，来观察测试系统的叠加效应。 局部放电系统的双脉冲曲线，对电缆局部放电的测试来说是有很大的意义。能合理地应用双脉冲曲线图，就相应地保证了产品的质量。有些公司生产的局部放电系统带有反射抑制器，并在其使用说明书上给出了双脉冲曲线图，但实际测量下来，其双脉冲曲线图也并不与之相符，见图(1)。 图A 图B 图(1) 从实

29、际的测试情况来看，某些带有反射抑制器的局部放电系统，也并不能抑制反射脉冲的叠加。另外，由于电子线路中的元件等会随着时间的变化，其内部的参数也在变化，见图(2)。所以，局部放电系统的双脉冲曲线图应每年至少校验一次。 图A 图B 图(2)四、结语为了使每个厂对自己的设备有一个客观的了解，出具的试验结果具有有效性，首先应由第三方的检测机构，对其设备进行公正、客观的检定。上海电线电缆专用测试设备检测站是我国电线电缆行业唯一的电线电缆专用测试设备检测单位，在近几年中已为我国电缆行业几十个中电线电缆厂的局部放电试验装置进行了检定。这样，也使我们能对电缆行业的高压电缆试验设备进行统一的管理、检定。局部放电的

30、测量讲座提纲国家电线电缆检测中心 吴长顺一. 基本概念1. 局部放电的定义2. 局部放电产生的原因3. 工频交流电压下局部放电的过程3.1内部局部放电3.2表面局部放电3.3电晕放电二. 局部放电的表征参数1. 视在放电电荷2. 起始放电电压3. 饭店熄灭电压三. 局部放电电测量方法1. 脉冲电流法的测量原理及线路 1.1测量原理 1.2测试线路2. 测量仪器及校正方法 2.1放大器 2.2显示、记录 2.3灵敏度与分辨力 2.4校正方法四. 测量设备1. 电缆样品的特点2. 测量设备全屏蔽串联谐振耐压试验及局放测试系统上海蓝波高电压技术设备有限公司 黄逸明一. 系统组成 本系统包括一次电路、

31、测试电路、控制电路三部分，分述如下：由380V或10kV独立供电单元、双屏蔽静电隔离变压器、低压陷波滤波器、调压器、电抗器及高压陷波滤波器，组成高压试验电路，一般称主电路或一次电路。 由耦合电容CK、分压电容CVD、检测单元Zm、JF9801局放仪、TDS300示波器组成PD、PDSL、KVM测试电路。 由电气操作控制高压ON/OFF，电压自动回零、零启动、零升压、回路调谐、过流保护、ARC击穿保护、过压保护以及间隙%表、COSj表、EVM表等控制指示仪表组成操作控制电路。机械传动：如调压器电刷上下调节，电抗器间隙调节，电抗器高压输出切换均设有限位保护。 一次电路设备、CK、CVD、检测单元Z

32、m，均置于单点接地的屏蔽体内，测量及控制可置于屏蔽体外的控制室；也可设计成将控制室置于屏蔽体内。系统总图如图一所示。整个系统在空载额定电压UN时，PD水平£10pC； 80%UN时，PD水平£ 2pC。二. 主电路设备的技术参数及电气原理 主电路电气原理如图二所示，分述如下：1. 独立供电单元：以380VAC低压供电为例，它主要由10kV高压开关柜，10kV/400V三相或单相供电变压器TrI，380VAC分相铜带屏蔽三相低压电力电缆及低压开关柜等组成系统的独立供电，主要作用是隔离及衰减来自工厂用电设备及电网传导干扰，希望供电变压器低压侧带屏蔽及电缆长度越长越好。因长电缆相

33、当于分布参数为L、C的长线，对高频信号可视做衰减网络，对干扰进行有效衰减。也希望供电变压器远离屏蔽室，保证独立供电地与屏蔽地绝缘隔离开，防止地线干扰进入屏蔽室及PD测量系统，因此，屏蔽室选址对系统性能也十分重要。如有时不希望选在车间内，尤其车间存在复杂的接地系统时，屏蔽室最好远离车间，独立开为好。2. 380V/380V双屏蔽静电隔离变压器（Tr） 它具有电路隔离及电源地与屏蔽地的隔离，主要作用隔离衰减来自供电电源包括供电系统中线、地线的干扰，技术性能要求10kHz10MHz，衰减/20dB。3.380VAC滤波器（带阻滤波器）（LV.Trap Filer） 电路是由三级以上LC p型滤波单元

34、组成，14kHz10GHz传导干扰抑制衰减80dB100dB，因此，此滤波器是衰减来自电源干扰关键设备。资料介绍单级“p”滤波器元件参数C1=C2=16mF，L=2.5mH，对称置于LL或LN电源进线上，在检测频带内可衰减60dB以上，建议采用多级，衰减越显著。 4.TDGZ平面接触调压器，根据用户要求用AC或DC变速调压，该调压器具有电压从零起调，损耗低（£1%），波形畸变小（£2%），调节电压平稳，火花小，噪音低等特点；尤其调压器电刷为平面接触，接触好，电刷停止移动，移动电压时，无火花，噪音低更是降低PD测试背景干扰所希望的。5.YKTY高压可调电抗器 电抗器设计把励磁

35、变压器与可调电抗器组成一体置于一个油箱内，其主要技术性能：电感调节范围大，负载Ca=0.02mF起振，由于设计有高压无局放转换开关，改变电压输出，同时，改变电抗器L值，最大Ca可达12mF。 高压输出UN：10kV120kV 高压输出电流IN：10A20A30A PD水平：UN时£1000pC，80%UN£2000pC 系统PD水平与下面高压陷波滤波器衰减dB值有关，高压滤波器一般设计在衰减4060dB，以保证系统PD测试背景干扰2pC，一般可达£0.10.5pC。6.高压滤波器（带阻滤波器）（H.V.trap Filter） 电路由三只L元件，二只HV.C元件组

36、成双“T”滤波电路。主要技术参数如下： UN：50kVAC100kAC120kVAC IN：10A20A30A C：7000pF （C+CK=0.021mF，可做空载调谐升压） L：500mH dB：/4060 （10kHz1MHz） PD：UN时£10pC，80%UN£2pC HVF结构设计：750kVA及以下，L水平放置；750kAV以上，L垂直放置。 HVF的C、L设计制作时，C的残余电感要小，要求低感或无感绕制，L 的分布电容要小，要求分层绕制。 高压滤波器有效地衰减来自高压电抗器产生的局放干扰，同时，它 阻塞试品中局放讯号从电抗器侧分流出去，从而，提高PDD灵敏度

37、。三. 测量电路 测量电路由耦合电容CK、分压电容CVD、输入单元Zm、PT、CT、JF9801局放仪、TDS3000，控制台指针式仪表组成PD、PDSL、kV、A、EVM、COSj表及间隙%表的测量。输入单元电路如图四所示。1. 试验电压测量：a） CK与MKVM组成试验电压测量电路，如图五所示，表头用1.5级59C2350mA指针式表头，量程分低、中、高三档，即31、32、34三档。CK接于HV.Filter后，CK技术参数为7000pF/35kV100kV无局放。kV测量误差£63%。b） CVD与JF9801试验电压单元组成的试验电压测量，显示采用三位半数字表头，CVD接于H

38、V.Filter前，CVD技术参数为7000pF/35100kV无局放。由于CVD接于HV.Filter前，与控制台MKVM读数有差异是正确的。另外，MKVM是平均值测量，刻度为R.M.S，而CVD是峰值测量读数为R.M.S。2. EVM励磁电压测量： EVM测量从励磁变压器高压端经RJ810高压电阻，用同轴电缆与控制台EVM测量电路相连。EVM测量电路见图六，表头同MkVM，也可设计采用励磁电压测量线圈EF，一般为100VR.M.S，并刻度成励磁电压输出值。3. 可调电抗器间隙%测量： 测量讯号从电抗器传动机构上电位器（10k/10T）引出，经同轴电缆引出控制台间隙%表测量电路。测量电路如图

39、七所虱。表头同MKVM，刻度成0100%，调试在£5%/95%。4. 高压输出电流测量（A）： 测量讯号从励磁变压器高压尾用0.5级电流互感器CT引出，经同轴电缆引入控制台高压输出电流表，表头用59L19刻成010A或020A或030A直读值。5. COSj表测量指示： 从TDGZ输入侧PT取电压讯号，从TDGZ输出侧CT取电流讯号，送入控制台COSj表，可直接指示COSj大小，谐振状态的COSj 1。空载时，由于电流极小，COSj表不动作是正常的。四. 控制操作电路 系统的控制操作（包括保护）电气原理图如图八所示。 操作电路包括：HVON/OFF，HVRaise/Down，电抗器间

40、隙增大减小及高压输出切换。 操作保护电路设计安装有：过流GL保护、ARC火花击穿保护、升降压限位保护、自动回零及零电压合闸保护、电抗器间隙调节限位、高压切换限位保护及高压ON/OFF联锁保护等。 ARC保护电气原理见图九所示。 根据用户要求，系统可增加电压设定、限压保护功能。 外部及内部连锁保护：外连锁与试区门、控制室门连锁，内连锁防止系统未调试正常，HVON/OFF的误操作产生意外，内连锁打开应与警铃响同步。 系统设计有定时加压功能，操作程序为：将KT开关打至手动，系统升压至规定值，开关打至自动，开始计时，当计时达预设时间值时，KT动作，电压自动回零，完成耐压试验。Zm输入单元与测量及控制有

41、关，MKVM，PM，PD，PDSL，ARC讯号取自Zm，其电气原理图如图四所示。五. 局放测试仪JF9801主要技术性能及PD测试控制操作 JF9801局放测试仪采用ERA脉冲电流法电气原理，参照英国罗宾逊公司MODLE5（TYPE700）局放仪技术研制生产，基本保持其全部功能及技术指标，为使用方便，JF9801增加PC及kV数显功能。原理框图如图十所示。1. 主要特点： 变带放大器有九种频带组合供选择，以减小系统某种频率的干扰对PD测试的影响。如为减小系统的磁饱和干扰（低频）对PD测试的影响，可适当提高下限截止频率f1，而系统在采用屏蔽体，无外界空间来无线电等高频率干扰情况，可提高上限截止频

42、率f2，使放大器工作在频带较宽状态，以提高检测灵敏度及脉冲分辨率。 测试灵敏度高 JF9801前置变带放大器增益80dB，主放大器增益40dB，放大倍数最大为120dB。可测试品电容范围大（6pF250）。对电缆测试，CK=7000pF，CA=0.021mF以上，调谐电容£7000pF时，在不平衡时的检测灵敏度最高为0.1pC0.3pC。 放大器脉冲响应动态范围大，校正定标脉冲不对称£5%，pC读数不对称，有利于正确的定标校正。 脉冲分辨率高 JF9801由于波形重叠造成脉冲幅度误差£10%的时间间隔，在宽带 呈a响应时，TR=（20-35）ms （f1=20kH

43、zf2=300kHz）。IEC270标准第4.4.2条规定：TR=100ms，认为可以接受，如果明显小于100ms，是更加希望的。TR与放大器带宽有关，带宽增大，TR减小。 本系统测得双脉冲曲线图均能较好地满足电缆PD测试要求，得到电缆检测认证中心的认可。 PD测量误差小 PD测量在IEC270第5.2条认为“允许极限误差，通常大于别的测量仪器，具体数值在研究考虑中。”第7条认为“局放放电现象受某些因素影响很大，因此，有人认为PD测量不是一种精密的测量，误差最大可达620%。 本系统PD测量组件，如pC表，定标方波，高压注入电容Cq，其误差已符合我国制订的有关标准。如定标方脉冲：Tr£

44、;0.1ms，DU£66%（幅值误差），Cq误差£64%，保证定标误差610%，pC表的测量精度及线性度可保证PD测量误差£610%。2. 各组件的电气原理、性能指标 显示单元 显示方式：椭圆/直线，可旋转08-308-60-90-1208 调节功能：亮度调节及聚焦调节 门单元 门窗宽范围：158-1508 门窗位置：每个门窗位置可变化1708（即旋转1708） 门电路由R-C移相电路，零电平放大检测电路及脉宽调节电路组成，讯号送至pC表及显示单元，控制pC表PD讯号选通电子开关及显示单元增辉电路。零电平放大检测选用LM351运算放大器，脉宽调制选用SC12或74

45、121单稳触发器。 门单元可有效地将干扰讯号调至门窗外，不进入pC表，且不在示波屏上显示出来。 pC表 指示式：线性 0100 63%（满量程） 对数 010100 65%（满量程） 数字式： 0100.0 63%（满量程） 测试重复频率：20kHz pC电路由峰值检测电路及线性或对数放大器电路组成，PD讯号又峰值检测电路检测到最大正/负峰值，送至表头放大器，推动100mADC表头，读出pC值，也可将表头放大器输出同时接入数显表头，可同时 读出pC值。 所有表头读数均需一致，即指针表头与数字表头读数应一致，并且 在50%100%量程范围具有良好线性，非线性在63%以内（对数指针表非线性在65%

46、）。 定标脉冲发生器 Tr脉冲前沿 £100ns Tt脉冲后沿 /100ms Upeck脉冲幅值 100mV4V，分11档，误差£66% PC输出（Cq=100pF） 1、2、4、5、10、20、40、50、100、200、400pC，分11档，误差£66%。 f重复频率， 50Hz ZR输出阻抗£100V 电路原理：发生器电路由R-C移相电路，40106组成单位方波电压形成线路，经3DK4B组成射极跟随器阻抗变换，等输出阻抗衰减网络，输出一个10mV4V方波脉冲电压。其输出阻抗£50V。 定标脉冲发生器技术指标符合（JB/T7586-94）P

47、D测试定标用校正器检定规程规定技术指标要求。 变带放大器单元（前置放大器），其电路原理框图如图十一所示。 频带：f1：10、20、40kHz f2：80、200、300kHz 响应：a或b 增益：粗调五档，每档20dB 0-1-2-3-4-5 微调$20dB 放大器电路采用3DJ3E低噪声场效应三极管作前置级放大，使放大器噪声降至由电阻引起的热噪声，保证其增益达80dB。 增益调节由输入级电阻衰减器及放大级电子衰减器组成五档案。 每档20dB61dB，微调$20Db，保证五档之间衔接。 试验电压表单元 试验电压从CVD分压器引入0100VAC电压讯号，经同轴电缆送入试验电压表电路，经二次分压，

48、精密整流，电压跟随送至三位半数字表头，读数为Upeck/Ö 2。精密整流及跟随器选用LM351运算放大器。 测量误差：£3%3. PD测试操作： 试验准备：按图1进行正确接线，高压导线直径必须足够大，以免产生PD，同时必须注意正确可靠接地。 接地线应有足够截面，最好用宽大于100mm铜带组成的接地线。 绝缘体上所有设备、仪器的接地只有一点接至接地体，（单点接地）同时屏蔽体、控制室及控制室内控制台等机箱外壳均应可靠接地，且其接地线应与测量接地线分开。 高压试验回路的地线与测量回路地线分开，试验回路（主回路）地线在励磁变压器高压尾一端接地，由于高压试验回路地线中流过较大试 验电

49、流（130A），地线截面应足够大，以减小地线上压降引起的干扰。 试品接地接于施加高压一端，该试品电流（130A）较大，接地线应有足够截面，并与电抗器高压尾连接后接地。 接通控制电源，检查所有设备、仪器已进入正常状态。 JF9801开机准备：时基扫描置于椭圆方式，放大器增益调至最低。 合上JF9801电源，调节亮度及聚焦，使椭圆清晰可见。 进行放电量定标校正，系统采用高压直接定标校正，高压注入电容Cq=100pF/100kV，打开定标脉冲输出，可用5pC或10pC或20pC定标校正，调节放大器增益（Gain），使pC表读数为100，关闭定标脉冲输出，然后，放大器倍率档调至最小，微调档不动。 合高

50、压，先调谐振点，后逐步升压至1.2倍PD测试电压，经1Min后降至PD测试电压，或先做5Min2.5U0耐压试验后降至PD测试电压，放大器倍率恢复到校正时档位，此时，可在指针式和数字式表头读出pC值。数字表读数不要超过120.0，否则不保证精度而使测试无效。 如要观察放电相位，分析放电类别，可打开峰标。 如产品另有规定外，PD测试时间不作规定，测得pC按产品标准规定进行判断，做好记录。将励磁电压降至零，切除高压，再切除全部控制电源。清理试品及试验场地。除紧急情况外，禁止高压下切除电源。六. 系统的维护及保养 PD及PDSL系统设备及仪器属重大贵重设备仪器，必须精心维护保养，正确操作使用。1.

51、所有接线不得随意拆接或改接。2. 妥善保管设备、仪器及附件，保持系统仪器设备整洁及完好，防止人为或动物入侵损坏设备及仪器。油杯终端外表面保持整洁无灰尘，内充绝缘介质电气性能良好，以防止产生局放。3. 控制室及试验场地保持整洁干燥，严禁乱放杂物，试验结束，切断全部电源，及时清理现场，关好门窗。4. 较长时间不进行试验时，设备、仪器应在不合高压下经常通电，每周至少23次，仪器每次通电时间不少于30分钟。5. 试验人员要具备专业知识及技能，培训持证上岗，试验时不得少于2人。6. PD测试属高电压试验，人身设备安全第一。PD、PDSL试验应制定相应安全操作规程及建立相应管理制度，以便试验人员遵循，进行正确操作使用。XLPE交联电缆局放测试系统上海蓝波高电压技术设备有限公司 何波一、概述随着电缆工业的高速发展,高压XLPE交联电缆已广泛投入城乡电力供电网络使用,国内具有生产交联电缆能力的厂家如雨后春笋,层出不穷。高压交联电缆在电力系统中扮演着重要的角色,各主要用电部门的用电均通过交联电缆来完成,因此,交联电缆的质量好坏,