0.1Hz超低频技术在高压交联聚乙烯绝缘电缆绝缘状态评估测试中的独特地位--HVA200 高压电缆超低频耐压介损测试仪

0.1Hz超低频技术在高压交联聚乙烯绝缘电缆绝缘状态评估测试中的独特地位

HVA200篇

低频技术在中高压电缆检测中应用的现状

1992年，超低频正弦波技术率先在欧洲国家应用于配网电缆的耐压、介质损耗、局部放电测量，适用于新电缆交接试验，预防性试验和后期的运维检修工作等。

2016年，北京国网电力公司将超低频设备引进到国内，经过四年的大量试验验证，超低频技术广受国内电力行业客户认可。目前在中压配网电缆检测中，各省市电力公司都将超低频产品纳入了需求计划，但是针对高压电缆的检测却还是不多，此前是受生产技术限制，超低频设备输出的电压不够高无法测高压电缆，自2014年奥地利B2公司生产出了输出电压可高达200kV的HVA200高压电缆超低频耐压介损局放测试系统之后，美国、英国、肯尼亚电力公司已经率先使用了此设备，并且由此高压电缆超低频检测应用开始慢慢地辐射到全球。

国内针对高压电缆绝缘诊断的现状

在国内针对高压电缆的绝缘测试还是以耐压测试为主，根据试验电压类型的不同，电缆耐压试验又分为直流耐压试验和交流耐压试验（工频串联谐振、调频串联谐振耐压以及新兴的0.1Hz超低频耐压）。接下来，本文以耐压试验技术应用的时间顺序来对比一下针对高压电缆检测各种耐压实验方法的优缺点。

一、交联电缆直流耐压试验的缺点

通过直流耐压试验可以判断电缆绝缘状况的好坏。但是一些观点认为，当对交联聚乙烯电缆进行直流试验后，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。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。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。

实践也表明，直流耐压试验不能有效发现交流电压作用下的某些缺陷，如在电缆附件内，绝缘若有机械损伤等缺陷，在交流电压下绝缘最易发生击穿的地点，在直流电压下往往不能击穿。直流电压下绝缘击穿处往往发生在交流工作条件下绝缘平时不发生击穿的地点。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。

二、工频串联谐振试验方法

目前的工频串联谐振试验设备均是靠调感来调谐，大容量的高压电抗器通过，机械装置调节磁路中的气隙长度来改变电抗值，其变化值有一定范围，所带的容性负载也相应有一定的范围；而且质量大，可移动性差，主要用于大型发电机(固定容量)的耐压和实验室工作，现场交联聚乙烯绝缘电缆从几十米到几十千米都有，容量有大有小，工频串联谐振试验设备很难满足实际试验要求。

三、调频串联谐振试验方法

由于大功率电力电子技术的应用，使得调频串联谐振系统的品质因数非常高， 可达60~160甚至更高， 相应的试验系统单位参考质量约为0.5~2kg/kVA.可见，调频串联试验系统有其突出的优点：调频串联谐振耐压与工频耐压等效性好，效率高，设备轻便，试品容量范围几乎不受限制。调频串联谐振方法是目前比较有效的现场交流耐压试验方法，但由于其不具有高压电缆介损的测试功能，不能更好的评估电缆的绝缘状态，所以调频串联谐振方法是有缺憾的。

四、超低频（0.1Hz）耐压试验

0.1Hz的超低频耐压属于交流耐压，且能大大降低交流耐压试验设备的容量和质量以适于现场试验，理论上可以降低500倍，由于结构原因，实际下降50~100倍，方便现场使用。首先，将50Hz电源通过整流和滤波变成所需直流电压，通过逆变电路变成lkHz电压；再由0.1Hz正弦振荡器作调幅处理，使其原lkHz电压等幅波变成0.1Hz的变化调幅波。这个调制电压通过两个高压变压器和电压倍增电路产生正的和负的按0.1Hz正弦波变化的高电压。用压敏电阻器VDR 1和VDR 2进行解调，从而使负载上输出0.1Hz高压正弦电压波形。

试验研究表明，0.1Hz电压对水树的监测十分有效，而水树的产生和发展是交联聚乙烯绝缘电缆最主要的老化方式。而针对水树的监测是调频串联谐振方法所办不到的，所以0.1Hz的超低频技术在电缆的绝缘诊断方面有它不容忽视的优势。

电缆超低频绝缘测试系统HVA200介绍

HVA200是2014年由奥地利B2公司推出的一款能以141kVrms纯正弦输出的高压电缆超低频测试系统，这款设备填补了超低频在110kV高压电缆试验上的空白，并且至今市场上没有第二款可以达到这种级别。北京康高特仪器设备有限公司有幸作为奥地利B2公司在中国的独家代理将这款优质设备引入国内，为国内电力电缆检测行业的发展做一份贡献。

B2厂家介绍

b2 Electronic GmbH于2001年在奥地利成立，主要研发生产用于电缆测试、电缆诊断和现场绝缘油测试的设备。其技术团队在高压设备测试工程领域拥有丰富的开发经验，对电力行业用户的需求有深刻的认识，使公司能生产出更适合市场使用的集人性化功能化一体的产品。

b2 Electronic GmbH于2001年在奥地利成立，主要研发生产用于电缆测试、电缆诊断和现场绝缘油测试的设备。其技术团队在高压设备测试工程领域拥有丰富的开发经验，对电力行业用户的需求有深刻的认识，使公司能生产出更适合市场使用的集人性化功能化一体的产品。

2004年，经过三年的打磨，B2的第一台超低频电缆测试仪HVA30面世，此后B2不断进行产品革新，2012年生产出体积和重量只有行业同类产品二分之一但是品质功能丝毫没有减弱的HVA28TD，2014年生产出可输出200KV电压的超低频测试系统HVA200，至今市场上没有第二款可以达到这种级别。B2的产品在世界各地取得了非常大的认可。

HVA200的主要参数以及特点：

1、输出电压：±200 kV DC, 141 kVrms（0.1Hz纯正弦输出）；

2、最大电容负载：0.65 μF @ 141 kV rms @ 0.1 Hz，Max. 10 μF1；

3、可同时测试电缆的超低频耐压、介损和局放；

4、使用时间不受限制，不用测测停停，可以无间断连续运行；

5、在200kV电压输出能力下，重量仅850公斤；

6、绝缘散热无充油设计，免维护，运输方便，无特殊物流要求；

7、波形稳定，与负载无关，试验结果方便对比；

8、占地面积小，安装简单，无需起重机，两个人即可搞定，用时约45分钟