、LYJS係列介損測量儀概述
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一
是(shì)發電廠、變電站等現場全自動測量各種高壓電力設備介損正切值及電(diàn)容量的高精度儀器。由於采用了變頻技術能保證在強電(diàn)場幹擾下準確測量。
儀器采用(yòng)中文或英文菜(cài)單操作,微機自動(dòng)完成全過程的測量(liàng)。
同樣適用於(yú)車間、試驗室、科研單位測量(liàng)高壓電(diàn)器設(shè)備的tgδ及電容量;對絕緣(yuán)油的損耗測試(shì)、更具有(yǒu)方便、簡單、準確(què)等優點。
該儀器可用正、反接線方(fāng)法測量不接(jiē)地或直接地的高壓(yā)電器設備。同時可以測量(liàng)電容式(shì)電壓互感器(qì)的tgδ及主電容C1、C2電容量(liàng)
儀器內部裝備了高壓升壓變(biàn)壓器,並采取了過(guò)零合(hé)閘、防雷擊(jī)等**保護措施(shī)。試驗過程中(zhōng)輸出0.5KV~10kV不同等級的高(gāo)壓,操作簡單、**。
本儀器設有以下保護功能:
·高壓短路(lù)保護
·CVT過壓保護
·儀(yí)器接地不(bú)好保護
二、LYJS係列介損測量儀工作原理
在(zài)交流電壓作(zuò)用下,電介(jiè)質要消(xiāo)耗部分電能,這部分電(diàn)能將轉變為熱能產生損耗。這種能量損耗叫做電介(jiè)質的損耗。當電介質上施加交流電壓時,電介質中的電壓和電流間存在相角差Ψ,Ψ的(de)餘角δ稱(chēng)為介質損耗角,δ的正切tgδ稱為介質損耗角正切。tgδ值是用來衡量電介質損耗的參數。儀器測量(liàng)線路包括一標(biāo)準(zhǔn)回路(Cn)和一被試回路(Cx),如圖1所示。標準(zhǔn)回路由內置高穩定度標準電容器與測量線路組成,被試回路由被試(shì)品和測量線路組成。測量線路由取樣電阻與前置放大器和A/D轉換器組成。通過測量(liàng)電路分別測得標準回路電流與被試回路電流幅值及其相位等,再由單(dān)片機運用數字化實時采集方法,通過矢量運(yùn)算便可得(dé)出試品的電容值和介質損(sǔn)耗正切值。
內部已經采用了抗幹擾措施,保證在外電場幹(gàn)擾下準確測量(liàng)。
圖1測量原(yuán)理圖
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結構
測量電路:傅立葉變換、複數運算等全部計算和量程切換、變頻電源控製等。
控製麵板:打印機、鍵盤、顯示和(hé)通訊中轉。
變頻電源:采用SPWM開關(guān)電路產生大功率正弦波穩壓輸出(chū)。
升壓變壓器:將變頻電源輸出(chū)升壓到測量(liàng)電壓,*大無功輸(shū)出2KVA/1分鍾。
標準電容器(qì):內Cn,測量基準。
Cn電流檢測:用於檢測內標準電容(róng)器電流,10μA~1A。輸入電阻〈2Ω。
Cx正接線(xiàn)電流檢測:隻用(yòng)於正(zhèng)接線測量,10μA~1A。輸入電阻〈2Ω。
Cx反接線電流檢測:隻用於反接線測量,10μA~1A。輸入電阻〈2Ω。
反接線數字(zì)隔離通訊(xùn):采用精(jīng)密MPPM數字調製解調器,將反接線電流信號送到(dào)低壓側。隔離電壓(yā)20KV。
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工作(zuò)原(yuán)理(lǐ)
啟動測量後高壓設定值(zhí)送到(dào)變頻電源,變頻電源用PID算(suàn)法將輸出緩速調整到設定值,測量電路將實測高壓送到變頻電源,微調低(dī)壓,實現準確高壓輸出。根據正/反接線設置,測量電路根據試驗電流自動選擇輸入並切換量程,測量電路采用傅立葉變(biàn)換濾掉幹(gàn)擾,分離出信(xìn)號基波,對標準(zhǔn)電流和試品(pǐn)電流進行矢量運(yùn)算,幅值計算電容量,角差計(jì)算tgδ。反複進行多次測量,經過排序選擇一個中間(jiān)結果。測量結束,測量電路發出(chū)降壓(yā)指(zhǐ)令變頻電源緩速降壓到0。
三、LYJS係列介損測量儀主(zhǔ)要技術參數
1、高壓(yā)輸出: 0.5 ~10kV,
每一檔增加500V,共有十(shí)檔,容(róng) 量(liàng):1500VA
2、準(zhǔn) 確 度: tgδ: ±(讀數*1.0%+0.04%)
Cx: ±(讀數*1.0%+5PF)
3.、分(fèn) 辨 率: tgδ:0.01% Cx:1pF
4、 測量範圍: 0.1% < tgδ < 50%
3PF< Cx < 60000PF
10KV時(shí),Cx ≤30000PF
5KV時,Cx ≤60000PF
5.、電 源(yuán): AC 220V士10% 50士1Hz
6、諧波適應: ≤3%
7、使(shǐ)用條件: -15℃-50℃ 相對(duì)濕度<80%
8、外型尺寸: 460(L)×335(W)×340(H)
9、重 量: 30 kg
四、LYJS係(xì)列介損測量儀儀器(qì)麵板
1、控製麵板圖(圖 2)及高壓背板圖(圖3)
圖(2)
圖(3)
CX試品輸入:正接線時輸入試品電流(liú),正接線時芯線(紅夾子)接試(shì)品低壓信號(hào)端,如果試(shì)品低壓端有屏蔽極可接(jiē)屏蔽(bì)線(黑夾子),無屏(píng)蔽時,可懸空(kōng)。
反接線時(shí),CX試品輸入(rù)線不接或懸空。
測量接地:它同外殼連在一起,在正、反兩種測量過程中,儀器(qì)都應可靠獨立接地。應仔細檢查接地導體不能有油漆或鏽蝕,否(fǒu)則應將接地導體刮幹(gàn)淨,並保證零電阻接地。接地(dì)不佳可能引起誤差或數(shù)據波動,嚴重時,呈帶高壓開路可能引起危險。
內高壓允許(xǔ):打開此開關,儀器有高壓輸出。關閉此(cǐ)開關儀器(qì)內部無高壓產生(shēng),亦無高壓輸出。
總電源開關(guān):打開該開關,屏幕顯示測量內容。
按鍵(jiàn)盤:“退出”、“確認”、“
”、“
”
“退出”:對(duì)光標所在的內容否認時,或者已(yǐ)完成該內容。
“確認”:對光標所在處的內容(róng)認同時,可按此鍵加以確認,並將光標移至它處(chù)。
“
”、“
”:改變數值或改變正、反接線,異頻、工(gōng)頻等內容。
屏幕顯示:顯示菜單、測量信息、測量結果。應(yīng)避免(miǎn)長時間陽光爆曬。
亮度調節:調節屏幕對比度。
五、操作說明
以測量電力(lì)變壓器,高壓繞阻對低(dī)壓繞阻及外殼的(de)介損為例。該測量應(yīng)采用反
接法測量,(接(jiē)線圖見反接法),檢查儀器與電力變壓器連接正確後,選用異頻、
10KV電壓測(cè)量,進行以下操(cāo)作。
-
按“確認” 鍵,光標進入(rù)“測量方式(shì) □ 工頻” ,按“
”、“
”鍵,則(zé)調整為“測量(liàng)方式□異頻” ,按“退出” 鍵,光標移(yí)至(zhì)首位,再按“
”鍵 ,將光標移(yí)至下一排“聯(lián)接方式”前,見圖5所示。
-
按“確認” 鍵,光標進入“聯接方式 □ 正接” ,按“
”、“
”鍵 ,則調整(zhěng)為“聯(lián)接方式□ 反接” ,按“退出”鍵,光標移至首(shǒu)位,再按“
”鍵,將(jiāng)光(guāng)標移至下一排“測量電壓”前,見圖(tú)6所示(shì)。
-
按“確認”鍵,光標進入“測量電壓□0.5KV” ,按(àn)“
”、“
”鍵,則(zé)可從0.5,1.0,1.5,2.0,2.5……9.5~10KV間調整電壓。按“退出”鍵,光標移至首位,再按“
”鍵,將光(guāng)標移至下一排“□開始測量”前,見圖7所示。
打開“內高壓允許”開關,按“確認”鍵,儀器開始產生高壓輸出,同(tóng)時伴有“嘟”的(de)提示音,此時,屏幕顯示“ 正在測量中 請等待 ” ,如圖8所示(shì)。
-
在經過約40秒(miǎo)後,測量結束,高(gāo)壓自動切斷,屏幕顯示測量(liàng)結果,如圖9所示,
如需打印結果,按“確認”鍵即可打印。打(dǎ)印結(jié)果見圖10所示。
六、LYJS係列介損測量儀試(shì)驗接線
根據被試設備接地情況正確選擇正、反接法;
1、正接法:
當被試設備的低壓測量端或二次端對地絕緣時,采用該方法。
將紅色專用高壓電(diàn)纜從儀(yí)器後側(cè)的(de)HVx端(duān)上引出 ,高(gāo)壓屏蔽線皮接被試(shì)設備高(gāo)壓端;
將黑色專用低壓電纜從儀器(qì)麵板上的Cx端引出 ,低壓芯線接被試(shì)設備低壓端L(見圖11);低壓屏(píng)蔽線接(jiē)被試設備屏蔽端E。(試品無屏(píng)蔽端則懸空)
HVx及Cx的芯線與(yǔ)屏蔽(bì)線之間嚴禁短(duǎn)接,否則無(wú)法取樣,無法測(cè)量(liàng);
2、反(fǎn)接法:
當被試設備的低壓測量端或二次(cì)端對地無法絕緣,直接接地時,采(cǎi)用(yòng)該方法。
將紅色專用高壓電纜從儀器後側的HVx端(duān)上引(yǐn)出,高壓芯線接(jiē)被試設備高壓端;低壓端接地(見圖12);此時的CX輸入線懸空;
注意(yì)HVx的芯線與屏蔽線(xiàn)嚴禁短接,否則無(wú)取樣,無法(fǎ)測(cè)量;
圖11 正接法 圖12 反接法
3、CVT 自激(jī)法測量(母線不接地(dì))
原理接線圖:
實際接線圖
(1)測C2:接線見圖13
A:接線盒(hé)內末端對地打開,二次(cì)接線全(quán)部懸空,注意(yì)做好記(jì)錄,做完測(cè)試後還原。
B:開介損儀總電源和內部高壓允(yǔn)許開關。
C:將(jiāng)光(guāng)標移(yí)至“聯接(jiē)方式”按“確認”鍵(jiàn)。按“↑”或“↓”鍵,選為“CV”。按“退出(chū)”鍵。
D:將光標移至(zhì)“測量電壓(yā)”選(xuǎn)為1KV,按“退出”鍵;將光標移至“開始(shǐ)測量”處(chù),按“確認(rèn)”鍵,開始測量等待顯示結果。顯示結果出來後,若需(xū)打印結果,按“確認(rèn)”鍵。
(2)測C1:接線見圖14,基本操(cāo)作同測C2。
(3)注意:隻有在CVT測試模式下測C1、C2;在正接或反接法(fǎ)下會(huì)損(sǔn)壞(huài)CVT!!!
應注意(yì)高壓線應懸空不能接觸地麵,否則其對地(dì)附加介損會引起誤差,可用細電纜連接高壓插座與CVT 試品並吊起(qǐ)來,另外考慮C2 或(huò)C1 與內Cn 串聯分壓效應,其(qí)電(diàn)容量(liàng)可按下(xià)式校準:
其中,Cc 為(wéi)校準經驗值包含了Cn 及高壓線對(duì)地電容的影響其值可取110pF。
4.小電容試品的接線
對於小電容,空氣(qì)濕度較大時,其tgδ受其(qí)表麵狀態影響,介損測量值異常且不穩定(dìng)。此時可采用屏蔽環吸收試品表麵泄漏電流,其屏蔽電極在正接法時接地,反接法時接Cx的屏蔽(bì)層(céng);此(cǐ)方法有可能改變被試設備內部的電場分布而影響tgδ;標準電容器和標準介損器均采(cǎi)用此接法。
5.部分設備(bèi)的接線方法可參考第九節《參考接線方法》;
七、注意(yì)事項
1.LYJS係列介(jiè)損測量儀隻能在停電的設備上使用;接地端應可靠接在(zài)接地網;
儀器(qì)盡量選擇在寬暢,**可靠的地方(fāng)使用(yòng);
2.被試(shì)設備從運行狀態斷開高壓引線轉為檢修狀態,並對其(qí)清掃,初(chū)步絕緣試驗良好後,方可利用該儀器進行試驗,以防被試(shì)設備(bèi)絕緣低(dī)劣,使儀器在加壓過程中損壞;
3.根據設備(bèi)的安裝情況確定采用那種接線,並在相應的菜單選項中選擇其接線方法;
4.根據不同設備正確(què)選擇測(cè)試電(diàn)壓等級,並在相應的菜單選項中選擇所需電壓;
5.測試過程中如遇危及**的特殊情況時,可緊急關閉總電(diàn)源(yuán);
6.斷開麵板上電源開關,並(bìng)明顯斷開220V試(shì)驗電源,才能進行接線更改或工作(zuò)結(jié)束;重複對同一試(shì)驗設備進行複測時,可按下複位後(hòu),重新測量,也可(kě)以在上(shàng)一次測試完成後選擇重(chóng)複進行;
7.為保證測量精度,特別(bié)當小電容量試品損耗小時,一定要保證(zhèng)被試設備低壓端(或二次端)絕緣良好,在相對濕度較小的環(huán)境中測量;
8.在進行大電容試品實驗時,儀器的接地與(yǔ)被試品接地,不應該在同一接地點,以防(fáng)接地放電時反擊電壓或(huò)者流動波影響儀器的**;
9.LYJS係(xì)列(liè)介損測量儀(yí)自帶有升壓裝(zhuāng)置,應注(zhù)意高壓(yā)引線的絕緣距(jù)離及人員**;
10.儀器應可靠接地,接地不好可能引起機器保護或造成危險。
11.儀(yí)器啟動後,除(chú)特殊(shū)情(qíng)況(kuàng)外,不允許突然關斷電源,以免引起過壓損壞設備;
12.儀器所配(HVx)專用高壓電線雖出廠時已檢測合格(gé),但測量時仍需遠離人體及低壓測(cè)試線(Cx);高壓(yā)芯線與高(gāo)壓屏蔽線均不允許接地和測試回路的低電位部(bù)分。
CX輸入線(xiàn)的芯線和屏蔽(bì)線均不允許接觸測試(shì)回路的帶(dài)高(gāo)壓部(bù)分。
13.儀器應注意防潮,防劇烈振動(dòng);
14.當現場幹(gàn)擾較大,用工頻無法(fǎ)得到確定結果時,應使用異頻測量,其它情(qíng)況應使用工頻測量。
15.當發出測量指令後,較長時間(jiān)(1分鍾)屏幕上不(bú)出現測量結果,有可(kě)能是試(shì)品電容太大或死機造成,重新開機(jī)後降低(dī)測量(liàng)電(diàn)壓再測。
16.試品短路將無法測量,儀器自動保護。
17.打(dǎ)印機頭上方出紙口處伸出一段時,按一下按鍵停(tíng)止走紙。打印紙允許往外拉;
八、LYJS係列介損測(cè)量儀儀器成套性
1.儀器主(zhǔ)機 1台
2.高壓HVx測試電纜(紅色) 1根
3.專用Cx測試電纜(黑色) 1根
4.低壓輸出測試電纜(CVT用(yòng),雙芯) 1根
5、220V電源(yuán)線 1根(gēn)
6.使用說明(míng)書 1份
7.出廠合格證 1份(fèn)
8.保(bǎo)險管(guǎn),打印紙 備用