低频耐压发生器适用于各种电力设备

在甘肃省张掖市临泽县新华镇的莽莽戈壁滩上，330千伏张华牵Ⅰ线92号铁塔在烈日下闪烁着银色光芒。国网张掖供电公司带电作业人员景宏康身着密不透风的屏蔽服坐在电动升降装置上，缓缓靠近对地距离约20余米的输电导线，鏖战1个多小时，完成了间隔棒更换工作，保障了电网可靠稳定运行。据了解，这是国网张掖供电公司**开展330千伏线路“无人机＋小飞人”等电位带电作业。

330千伏张华牵Ⅰ线为牵引变供电线路，供电位置非常重要。该线路起于330千伏张掖变电站，止于330千伏南华牵引变电站，全长66.027千米，杆塔170基。国网张掖供电公司输电运维人员通过无人机对线路进行特巡时，发现该线路092号铁塔有危急缺陷，严重威胁线路可靠运行。该公司高度重视，迅速组织开展现场勘察和分析研判，决定采用“无人机＋小飞人”等电位作业新工法消除缺陷，确保线路可靠运行。

一、产品及选用（WBVLF3000低频耐压发生器适用于各种电力设备）

1、命名说明

2、超低频系列产品                         表1

3、根据被试对向选择适当规格的产品。

使用时，试品电容量不得超过仪器的额定容量。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。可并联0.1 μF的电容辅助输出。下面是一些设备的电容量，供用户参考。

不同发电机的单相对地电容量                          表2

交联聚乙烯绝缘单芯电力电缆的电容量(μF/km)    表3

4、试品电流的估算方法：

计算公式：　Ｉ＝２πfＣＵ

二、绝缘耐压试验原理（WBVLF3000低频耐压发生器适用于各种电力设备）

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。试验程序大大地减化，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。我国电力部以委托武汉高压研究所起草了《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、电力电容器的交流耐压试验之中。

三、产品简介（WBVLF3000低频耐压发生器适用于各种电力设备）

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，并且在自动升压过程中能进行人工干预。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、打印机输出试验报告。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。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：

电流、电压数据均直接通过高压侧采样获得，所以数据真实、准确。

过压保护：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。

过流保护：设计为高低压双重保护，高压侧可按设定值进行精准停机

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。

★ 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。

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。

四、技术参数（WBVLF3000低频耐压发生器适用于各种电力设备）

1、输出额定电压：参见表1

2、输出频率：0.1Hz、0.05Hz、0.01Hz。

3、带载能力：参见表1    0.1  Hz  *大1.1μF

0.05 Hz  *大2.2μF

0.02 Hz  *大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：交流50 Hz，220V ±5%

9、电源保险管：参见表1

五、结构说明（WBVLF3000低频耐压发生器适用于各种电力设备）

1、控制器面板示意图  

                             图1

图1中各部件示意以及功能说明：

(1)“地”：接地端子，使用时与大地相连。

(2)“控制输出”：输出多芯插座，使用时与升压体的输入多芯插座相连。

(3)“对比度”：对比度调节旋扭，用于调节液晶显示器的对比度。

(4)“功能键”：其功能由显示器提示栏对应位置提示。

(5)“AC220V”：电源输入插座，内藏保险管。

(6)“开关”：电源开关。内藏指示灯，开时亮，关时熄。

(7)“打印机”：打印测试报告。

(8)“液晶显示器”：显示测试数据。

2、升压器结构示意图

六 操作说明

1、连线方法

                        图3 （连线图）

连线说明：用本产品随机配备的两根专用线和接地线按图3的方法连接。电源插座用电源线连至50Hz/220V的交流电上。

2、操作程序

(1) 开机。(注意:每次开机前都要对试品充分放电，升压过程中需要停机时请先按停机键，再用电源开关)

按上述方法连好所有线路之后，就可以将电源开关打开。仪器在微机上电复位下，自动进入如图4所示的设限界面。在进行连线、拆线、或暂不使用仪器时，应将电源关掉。电源插座上装有保险管。若开机屏幕无显示，应先检查保险管是否熔断。大小应按表1提供的数据更换。

(2) 设置限定参数

                      图4（设定界面）

在图4所示的设限界面上，可根据试验的需要设定好试验频率、试验电压、高压侧的过压保护值、过流保护值、试验时间。将光标移到相应的设定，按确定键选择。

频率有三种选择：0.1、0.05、0.02。它规定了仪器的输出频率。单位为Hz

试验电压范围为10KV至额定值。(请不要设小于10KV的试验电压),它规定了我们所要升至的试验电压。仪器升至这个设定电压值时，就不再升压，并保持在这个峰值下进行等幅的正弦波输出。

电压保护值设定范围为0至额定值，单位为kV。它规定了通过试品的电压上限值，当电压超过此设定时，仪器自动切断输出，进行停机操作。一般情况下电压保护值设定为比试验电压高4KV。

电流保护值设定范围为0至额定值，单位为mA。它规定了通过试品的电流上限值，当电流超过此设定时，仪器自动切断输出，进行停机操作。

定时修改范围：0-99分。它规定了试验时间的长短。单位为分钟。

以上电压，电流均为峰值，仪器显示的测量数据，以及打印报告上的电压电流值均为峰值。

将光标移到“启动试验电压”按确定键，仪器进入图5所示的升压界面。

 自动升压

自检成功后，仪器自动进入升压状态。仪器将用若干个周期的时间将电压升至设定值。在升压过程中，按停机键，仪器将切断电压输出，回到开始画面。当升压值接近设定值时出现图6

                          图6

此时按“上下”键，微调电压，按“确定”键，仪器开始计时，计时结束后自动打印试验报告。回到开始画面，放电结束后再开始下一次测量。

★另外还有两种非正常停机：过压保护停机、过流保护停机。停机后出现相应的提示界面，放电结束后，再调整限制电压值或限制电流值，再开始下次测量。

随着330千伏线路属地化运维以来，等电位带电作业业务重新“回归”。为做好本次等电位带电作业任务，国网张掖供电公司提前组织相关部门对该项作业实施的可行性进行评估，落实组织措施、保障措施、技术措施与应急保障措施。同时，根据线路运行情况和人员技术水平，邀请省检修公司带电作业中心“送培上门”，依托该公司330千伏模拟实训基地，对作业人员进行了理论知识、作业工法、带电作业工器具的使用和保障注意事项方面的专项培训。

据悉，传统的带电作业是等电位作业人员攀爬软梯或吊篮摆入法进行等电位作业，由地面作业人员协力拉动绳索，将作业人员送到空中开展等电位作业，费时费力费人，且风险高。相比之下，此次采用无人机结合电动升降装置辅助带电消缺，是通过无人机向带电线路上抛投高强度绝缘牵引绳，并将绝缘牵引绳搭到导线，地面人员只需利用绝缘牵引绳将带电作业主绳和作业人员后背保护绳拉好即可，等电位作业人员利用电动升降装置从地面到达作业位置。该工法将传统的登塔方式转变为机械登高，打破对作业人员的体能、年龄限制，将平均30分钟登塔时间缩短至5分钟以内，降低了劳动强度，提高了作业效率。同时作业人员利用电动升降装置登高时，全程处于防坠可靠保护下，从根本上杜绝了高坠风险，大幅缩减作业时间。

“这次带电消缺采用‘小飞人’电动升降机辅助方式，仅需1名工作人员进行高空作业，无需其他作业人员上塔辅助作业，对于间隔棒更换这样的工作，现在只需6人就可以完成以前9人的工作，人员风险降低了，作业时间节省了，工作效率也提升了。”

本次带电作业是国网张掖供电公司全方位落实设备运检全业务核心班组能力提升的一个典型实践，也是该公司不断应用新技术、新业态、新模式筑牢保障根基、有力促进提质增效的一项重要举措。下一步，国网张掖供电公司将进一步以提升带电作业实战能力、带电作业智能辅助水平为抓手，以健全带电作业专业管理和技术体系为依托，提升作业现场主动可靠防护水平，推进带电作业业务规范化、管理精益化、作业智能化，综合运用带电作业等有效方式，全力保障张掖地区电网可靠稳定运行。

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