超高压交直流耐压测试仪

HIPOT系列操作台

概述

本系列工频耐压试验装置用于电容器的耐压试验。其工作原理是：通过调整自耦调压器输出电压，实现高压试验变压器额定电压范围内的工作电压调节。同时，操作箱（台）内装有高压输出电压表，低压输入电流表及过流保护电路。可以方便地读取试验电压值，并能可靠地保护备。其原理简单、结构紧凑、工作可靠，是进行耐压试验理想设备。

技术参数

HIPOT工频耐压试验装置主要技术参数表如下：

型 号	容量	高压电压（kV）	高压电压（kV）	高压电流（mA）	高压电流（mA）	低压输入	低压输入
型 号	(kVA)	AC	DC	AC	DC	电压 (V）	电流 （A）
HIPOT 5-50KV	5	50	70	100	15	200	25
HIPOT10-50KV	10	50	70	200	50	200	50
HIPOT30-50KV	30	50	70	600	100	380	79
HIPOT50-50KV	50	50	70	1000	100	380	132
HIPOT10-100KV	10	100	140	100	50	200	50
HIPOT30-100KV	30	100	140	500	100	380	79
HIPOT50-100KV	50	100	140	500	100	380	132
HIPOT100-100KV	100	100	140	1000	100	380	250
HIPOT30-150KV	30	150	210	200	100	380	79
HIPOT50-150KV	50	150	210	333	100	380	132
HIPOT100-150KV	100	150	210	667	100	380	263

注：本系列产品中有200V的串级抽头，可二台或三台串级成交流100kV、150kV、200kV、300kV直流140kV、210kV、280kV、420kV的高电压。并可根据用户需要在高压绕组中抽出5 – 15kV的中压抽头，供高压电机作交流耐压试验。并可定制特殊规格的工频耐压试验装置。

面板说明

面板图（图片仅供参考，具体以实物为准）

电源电压表：用来显示当前电源电压；

高压电压表：用来显示当前实际高压输出电压；

泄露电流表：用来显示当前高压泄露电流；

低压电流表：用来显示当前实际的泄露电流，当泄露电流高于设定值，设备自动切 断高压输出；

计时报警：到达设定计时时间的报警提醒；

过流报警：用来显示在升压过程中发生击穿后的报警提醒；

电源指示灯：当柜体通电，该指示灯亮；

计时开关：用来启动时间继电器，做耐压时间；

计时设定：时间长短设定；

启动按钮：启动设备；

停止/复位：停止输出，按下停止键复位；

零位指示灯：在自动升压时，按下停止按钮，当电压降到底时，该指示灯亮。手动降压降到底时，该指示灯亮，当耐压时间达到时，自动降压最底时，该灯亮；

升压按钮：当进行手动升压时，按下该按钮；

降压按钮：当进行手动降压时，按下该按钮；

交流/直流切换旋钮：扭转切换交/直流；

急停按钮：按下该按钮设备所有电源全部断开。

后面板图（图片仅供参考，具体以实物为准）

电源输入AC220V端口：220V接入，给设备的主回路和控制回路供电；

至变压器输入端口：用于给试验变压器提供低压输入0-200V电压；

高压接地端口：用于设备高压状态下的保护和安全接地；

测量电压输出端口：用于监测变压器高压端的输出电压的大小；

接地端口：用于设备的保护和安全接地。

数显电流、电压表使用说明

表头设定：高压电压表D1F为过压设定，D2F为自动升压设定值。

4.1编程与使用

1. 面板说明

2. 按键说明

SET 设置键:按设置键进入编程模式;在编程模式下，用于保存并返回菜单项目。

位移键:在编程模式下，在菜单项目时用于退出编程模式，在修改参数值时用于光标左移一位。

减少键:在编程模式下,在选择菜单项目时用于菜单项目向下翻页，在修改参

数值时用于将参数值递减。

增加键:在编程模式下,在选择菜单项目时用于菜单项目向上翻页，在修改参数值时用于将参数值递增

3. 显示说明

4. 菜单结构

5. 菜单描述

在编程模式下，仪表提供了信号输入、通讯输出、开关量报警输出和模拟量变送输出四个菜单项目。信号输入编程密码为：0001，通讯输出编程密码为：0002，开关量输出编程密码为：0003，模拟量输出编程密码为：0004。

菜单参数描述图标如下：

6. 编程操作示例

所有的仪表在第一次使用时,请检查仪表的参数同所在配电系统中参数是否一致,仪表后面的标签中都标注了仪表出厂的设置参数;如果不一致可通过面板上的四个按键自行修改仪表内部参数,使其满足配电系统中的要求.

交流数显电流表出厂规格为AC 5A(CT= 1),如用户外附100A/5A的电流互感器,则应将CT参数修改为20(CT=100A/5A=20)

交流数显电压表出厂规格为AC 10KV/100V(PT=10KV/100V=100),如用户改用外附35KV/100V的电压互感器,则应将PT参数修改为350(PT=35KV/100V=350)

（3）直流数显电流表出厂规格为DC 100A/75mV(CT= 100/5=20),如用户改用外附400A/75mV的分流器,则应将CT参数修改为80(CT=400/5=80)

使用方法及注意事项

交流电压测试接线方法：

1.将背板 用电源线连接到市电AC220V

测试线一端接到背板输出端 ○,2) ，另外一端接到试验变压器输入端；
测试线一端接到背板 ○,3) ，另外一端接到试验变高压尾；

测试线一端接到背板 ○,4) ，另外一端接到试验变仪表端；

接地线接到背板 ○,5) ，另外一端接到大地；

高压线一端连接到试验变高压端，另外一端接到被试品；并检查连接线，确认无误后，打开市电AC220V总空开；

2. 向上打开柜体侧面电源总空开，将○,16) 顺时针旋转弹起，此时，控制台○,1)电源电压表显示电源电压值， ○,2) ○,3) ○,4)数显表显示，○,11) 启动按钮灯亮，○,12) 零位指示灯亮；○,7) 电源指示灯亮；

按照四、数显表使用说明或操作视频，对电流表 ○,3) ○,4) 进行电流表设定保护值；将 ○,9) 设定所需耐压时间；

设置无误后，将○,15) 旋转至AC，并按下 ○,11) 启动按钮，听到“啪”一声，接触器吸合，长按 ○,13) 升压按钮进行升压，观察 ○,2) 高压输出显示表，○,3) ○,4) 电流表皆有显示值变化；

升压到所需值后，松开○,13) 升压按钮，按下 ○,8) 计时按钮，进行耐压时间测试，○,9) 显示耐压时间；

（注意：1、观察现场和电流表有无异常，如有异常，迅速按下○,16) 急停按钮停止装置的工作 2、当试品出现过流保护时， ○,6) 保护蜂鸣器鸣叫，说明试品测试不合格，按下 ○,12) 停止复位键，停止蜂鸣器鸣叫）

但耐压时间达到后，○,5) 时间蜂鸣器鸣叫，说明试品耐压测试合格；按下 ○,8) 计时按钮，停止鸣叫，并长按 ○,14) 降压按钮进行降压；

当降压到 ○,12) 零位指示灯亮后，按下 ○,11) 停止按钮，向下关闭柜体侧面电源总开关，断开市电AC220V，对试品进行放电，此时可以拆除所有测试线；

直流测试操作如同，唯一注意的是：1、试验变的短接杆拿出；2、将 ○,15) 旋转至DC；

HIPOT系列工频耐压试验装置

概述

HIPOT系列工频耐压试验装置是根据机电部《工频耐压试验装置》标准在原同类产品基础上经过大量改进后而生产的一种新型产品。本系列产品具有体积小、重量轻、结构紧凑、功能齐全、通用性强和使用方便等特点。特别适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料进行工频或直流高压下的绝缘强度试验。是高压试验中必不可少的重要设备。

产品结构

HIPOT系列工频耐压试验装置采用单框芯式铁芯结构。初级绕组绕在铁芯上，高压绕组在外，这种同轴布置减少了漏磁通，因而增大了绕组间的耦合。产品的外壳制成与器芯配合较佳的八角形结构，整体外形显得美观大方。其外部结构图见图1，内部结构图见图2。

图1：变压器外部结构示意图 图2：单台工频耐压试验装置内部结构图

1-短路杆D 2-均压球 3-高压套管 4-变压器提手

5-油阀 6~7-次压输入a、x 8~9-测量端子E、F

10-变压器外壳接地端 11-高压尾X 12-高压输出A

13-高压硅堆 14-变压器油15-铁芯

16-次低压绕组 17-测量绕组18-二次高压绕组

在HIPOT工频耐压试验装置中，a、x为低压输入端子，E、F为仪表测量端子，A、X为高压输出。

工作原理

HIPOT系列工频耐压试验装置为单相变压器，联结组I. I. 用工频220V（10kVA以上为380V）电源接入∕XC∕TC（为本公司生产的工频耐压试验装置专用设备，详细资料请见其具体使用说明书）系列操作箱（台），经操作箱内自耦调压器（50kVA以上调压器外附）调节至0-200V（或0-400V）电压输出至HIPOT工频耐压试验装置的初组绕组，根据电磁感应原理，在工频耐压试验装置高压绕组可获得试验所需的高电压。

1. 单台HIPOT高压试验压器的工作原理图见图3

图3：单台HIPOT工频耐压试验装置原理图

2．单台HIPOT工频耐压试验装置的工作原理图见图4，图中高压套管中装有高压硅堆，串接在高压回路中作半波整流，以获得直流高电压。当用一短路杆将高压硅堆短接时，可获得工频高电压，作为交流输出状态；取消短路杆时，作为直流输出状态。

三台工频耐压试验装置串级获得更高电压的结线原理见图5。串级工频耐压试验装置有很大的优越性，因为整个试验装置由几台单台工频耐压试验装置组成，单台工频耐压试验装置容量小、电压低、重量轻，便于运输和安装。它既然可串接成高出几倍的单台工频耐压试验装置输出电压组合使用，又可分开成几套单台工频耐压试验装置单独使用。整套装置投资小，经济实惠。图5中，在第一级和第二级的每个单元工频耐压试验装置中都有一个励磁绕组A1、C1和A2、C2。在职吧串级试验变器基本原理图中，低压电源加在工频耐压试验装置I的初级绕组a1x1上，单台试验变压Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的输出电压都是V。励磁绕组A1、C1给第二级工频耐压试验装置Ⅱ的初级绕组供电；第二级工频耐压试验装置Ⅱ的励磁绕组A2、C2给第三级工频耐压试验装置Ⅲ的初级绕组供电。第二级工频耐压试验装置Ⅱ和第三级工频耐压试验装置Ⅲ的箱体分别处在对地为1V和2V的高电位上，所以箱体对地是绝缘的，工频耐压试验装置I的箱体是接地的。这样第一级、第二级、第三工频耐压试验装置对地的额定输出电压分别为1V、2V、3V；其额定容量分别为3P、2P、1P。

图5：三台工频耐压试验装置串级接线原理图

图中：P – 容量（kVA）V – 电压（kV）G1、G1 – 绝缘支架

HIPOT工频耐压试验装置高压套管中的高压硅堆未画出，其原理与上图相同。

使用方法

HIPOT工频耐压试验装置做被试品的工频耐压试验使用接线原理图见图6。

图6：被试品工频耐压试验接线图

图中：R1 – 限流电阻RCF – 阻容分压器RF – 球间隙保护电阻

G – 球间隙CX – 被试品

注：高压尾必须可靠接地。

工频耐压试验中限流电阻R1应根据工频耐压试验装置的额定容量来选择。如高压侧额定输出电流在100 – 300mA时，可取0.5 – 1Ω∕ⅴ（试验电压）；高压侧额定输出电流为1A以上时，可取1Ω∕ⅴ（试验电压）。常用水电阻作为限流电阻，管子长度可按150kV∕m考虑，管子的粗细应具有足够的热容量（水阻液配制方法：用蒸馏水加入适量硫酸铜配制成各种不同的阻值）。

球间隙及保护电阻：当电压超过球间隙整定值时（一般取试验电压的110％ – 120％）球间隙放电，对被试品起到保护作用。球间隙保护电阻可按1Ω∕ⅴ（试验电压）选取。

在工频耐压试验中，低压侧测量电压（仪表电压）不是非常准确的，其原因是由于工频耐压试验装置存在着漏坑，在这上个漏抗上必然存在着压降或容升，使试品上的电压低于或高于低压侧测量电压表上反映出来的电压。工频耐压试验时，被试品上的电压高于工频耐压试验装置的输出电压，也就是所谓容升现象。感应耐压试验时，工频耐压试验装置的漏抗必须存在着压降。为了准确测量被试品上所施加的电压，因此常在高压侧接入RCF阻容分压器来测量电压（见图6）。

工频耐压试验操作注意事项：

试验人员应做好分工，明确相互间联系办法。并有专门人监护现场安全及观察试 品状态。

被试品应先清扫干净，并绝对干燥，以免损坏被试品和试验带来的误差。

对于大型试验，一般都应先进行空升试验。即不接试品时升压至试验电压，校对各种表计，调整球间隙。

升压速度不能太快，并必须防止突然加压。例如调压器不在零位的突然合闸。也不能突然切断电源，一般应在调压器降至零位时拉闸。

当电压升至试验电压时，开始计时，到1min后，迅速降压到1∕3试验电压以下时，才能拉开电源。

在升压或耐压试验过程，如发现下列不正常情况时，应立即降压，切断电源。停止试验并查明原因：①电压表指针摆动很大；②发现绝缘烧焦或冒烟；③被试品内有不正常的声音。

耐压试验前后应测量绝缘电阻，检查绝缘情况。

2、HIPOT工频耐压试验装置在做被试品的直流耐压或泄漏试验时接线原理图如图7

注：此试验应先抽出短路杆“D”，图7中所示。

图7：高压直流泄漏试验接线图

图中：VD – 高压硅堆 R1 – 限流电阻 C1 – 高压滤波电容

RCF – 阻容分压器CX – 被试品uA – 带保护微安带

泄露试验中限流电阻R1选择在额定输出电压时，输出端短路电流不超过高压硅堆的最大整流电流。如电压硅堆的最大整流电流为100mA时用于60kV的试验装置中，限流电阻按R1=60/0.1=600KΩ选择。限流电阻还应具有足够的容量和沿面放电距离。高压滤流电容C1一般选择在0.01 – 0.1uF，当被试品的电容量很大时，C1可省略不用。

泄漏试验的操作及注意事项：

试验前应先检查被试品是否停电，接地放电，一切对外连线是否擦干净。要严防将试验电压加到有人工作的部位上去。

接好试验装置的接线后，应复查无误后才可加压。应特别注意检查高压设备及引线与地、与操作人员工安全距离，被试品的外壳是否可靠接地，要按安全规程中所规定的内容进行试验。

对于大电容量设备应缓慢升压，防止被试品的充电电流烧坏微安表。必要时应分级加压，分别读取各级电压下微安表的稳定读数。

试验过程，应密切监视被试品、试验装置、微安表，一旦发生击穿、闪烁等异常现象应立即降压，切断电源，并查明原因，详细记录。

试验完毕，降压，切断电源后应将被试品及试验装置本身充分放电。

注意事项

按照您所进行的试验接好工作线路。工频耐压试验装置的外壳以及操作系统的外壳必须可靠接地。试验变压的高压绕组的X端（高压尾）以及测量绕组的F端必须可靠接地。

做串级试验时，第二级、第三级工频耐压试验装置的低压绕组成X端，测量绕组的F端以及高压绕组的X端（高压端）均接本级工频耐压试验装置具外壳。第二级、第三级工频耐压试验装置的外壳必须通过绝缘支架接地。

接通电源前，操作系统的调压器必须调到零位后方可接通电源，合闸，开始升压。

从零开始匀速旋转调压器手轮升压。升压方式有：快速升压法，即20s逐级升压法；慢速升压法，即60s逐级升压法；极慢速升压法供选用。电压从零开始按一定的升压方式和速度上升到您所需的额定试验电压的75％后，再以每秒2％额定试验电压的速度升到您所需的试验电压，并密切注意测量仪表的及被试品的情况。升压过程中或试验过程中如发现测量仪表的指示及被试品情况异常，应立即降压，切断电源，查明情况。

试验完毕后，应在数秒内匀速的将调压器返回至零位，然后切断电源。

本产品不得超过额定参数使用。除试验必需外，决不电压通电或断电。

使用本产品做高压试验时，除熟悉本说明书外，还必须严格执行国家有关标准和操作规程。可参照GB311.1 – 97《高压输变设备的绝缘配合，高压试验技术》；《电气设备预防性试验规程》等。

工频耐压试验装置的容量选择

标称工频耐压试验装置容量Pn的确定公式：Pn=KVn2ωCt×10-9

式中： Pn—-标称工频耐压试验装置容量（kVA）

Vn—–工频耐压试验装置的额定输出高压的有效值（kV）

K——-安全系数。K≥1，标称电压Vn≥1MV时，K=2，标称电压较低时，K值可取高一些。

Ct——被试品的电容量（PF）

ω—-角频率，ω=2πf，f—–试验电源的频率

被试设备的电容量Ct可由交流电桥测出。Ct的变化很大，可由设备的类型而定。典型数据如下表：

简单的桥式或悬式绝缘子	几十微法
简单的分级套管	100 – 1000PF
电压互感器	200 – 500PF
电力变压器 < 1000kVA	– 1000PF
电力变压器 > 1000kVA	1000 – 10000PF
高压电力电缆和油浸纸绝缘	250 – 300PF/m
气体绝缘	– 60PF/m
封闭变电站，SF6气体绝缘	100 – 10000PF

对于不同的试验电压Vn，选择不同的（适当的）安全系数K。以上列出不同的Vn所选用的K值供参考。

Vn = 50 – 100kVK=4 Vn = 150 – 300kV K=3 Vn > 300kVK=2

安全要求:

请阅读下列安全注意事项，以免人身伤害，并防止本产品或与其相连接的任何其它产品受到损坏。为了避免可能发生的危险，本产品只可在规定的范围内使用。

为了防止火灾或人身伤害，只有合格的技术人员才可执行维修。

使用适当的电源线。只可使用本产品专用、并且符合本产品规格的电源线。

正确地连接和断开。当测试导线与带电端子连接时，请勿随意连接或断开测试导线。

产品接地。本产品除通过电源线接地导线接地外，产品外壳的接地柱必须接地。为了防止电击，接地导体必须与地面相连。在与本产品输入或输出终端连接前，应确保本产品已正确接地。

注意所有终端的额定值。为了防止火灾或电击危险，请注意本产品的所有额定值和标记。在对本产品进行连接之前，请阅读本产品使用说明书，以便进一步了解有关额定值的信息。

请勿在无仪器盖板时操作。如盖板或面板已卸下，请勿操作本产品。

使用适当的保险丝。只可使用符合本产品规定类型和额定值的保险丝。

避免接触裸露电路和带电金属。产品有电时，请勿触摸裸露的接点和部位。

在有可疑的故障时，请勿操作。如怀疑本产品有损坏，请本公司维修人员进行检查，切勿继续操作。

请勿在潮湿环境下操作。

请勿在易爆环境中操作。

保持产品表面清洁和干燥。

安全术语

警告：警告字句指出可能造成人身伤亡的状况或做法。

小心：小心字句指出可能造成本产品或其它财产损坏的状况或做法。