、CVT係列自激法介質損耗測試儀概述(shù)
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一
是發電廠、變(biàn)電站等現場全自動測量各種高壓(yā)電力設備介損正切值及電容量的(de)高精度儀器。由於采用了變頻技術能保證(zhèng)在強電場(chǎng)幹(gàn)擾下(xià)準確測量。
儀器采用中文或英文菜單操作,微機自動完成(chéng)全過(guò)程的測量。
同樣適用(yòng)於車間、試驗室、科研單位測量高壓電器(qì)設備的tgδ及電容量;對絕緣油的損(sǔn)耗測試、更(gèng)具(jù)有方(fāng)便、簡單、準確等優點。
可用(yòng)正(zhèng)、反接線方法測量不接地或直接地的高壓電器設備。同時可以測量電容(róng)式電壓互感器的tgδ及主電容C1、C2電容量
內部裝備了高壓升壓變壓器,並采取了過零合閘、防雷擊等**保護措施。試驗過程中輸出0.5KV~10kV不同(tóng)等級的高壓,操(cāo)作簡單、**。
設有以下保護功能:
·高壓短(duǎn)路保護
·CVT過壓保護
·接地不好保護
二、CVT係列自激法介質損耗測試儀工作原理
在交流電壓作(zuò)用下,電介質要(yào)消耗部分電能,這部分電能將(jiāng)轉變為熱能產生損耗。這種能量損耗叫做電介質的(de)損耗。當電介質上施加交流電壓時,電介質(zhì)中(zhōng)的電壓和電流間存在相角差Ψ,Ψ的餘角δ稱為介質損耗角,δ的(de)正切tgδ稱為介(jiè)質損耗角正切。tgδ值是用來衡量電介質損耗的參數。儀(yí)器測(cè)量線路包括一標準回(huí)路(Cn)和一(yī)被試回路(Cx),如圖1所示。標準回(huí)路由內置高穩定度標準電容器與測量線路組成,被試回路由被試品和測量線路組成。測量線(xiàn)路由取樣電阻與前置放大(dà)器和A/D轉換器組成(chéng)。通過(guò)測量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,再由單片機運用數字化實時采集(jí)方法,通過矢量運算便可得出試品的電容值和介質損耗正切值。
內部已經采用了抗幹(gàn)擾措施,保證在外電場(chǎng)幹(gàn)擾下準確測量。
圖1測量原理圖
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儀器(qì)結構(gòu)
測量電路(lù):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(dǎ)印機、鍵盤、顯(xiǎn)示和通訊中轉(zhuǎn)。
變頻(pín)電源:采用SPWM開關電(diàn)路產生大功率正弦波穩壓輸(shū)出。
升壓變(biàn)壓器:將變頻電源輸出升壓到測量電壓,*大無功輸出2KVA/1分鍾。
標準(zhǔn)電(diàn)容器:內Cn,測量基準。
Cn電流檢測:用於檢(jiǎn)測內標準電容器電流,10μA~1A。輸入電阻(zǔ)〈2Ω。
Cx正接線電流檢(jiǎn)測:隻用於正接(jiē)線測(cè)量,10μA~1A。輸入電(diàn)阻〈2Ω。
Cx反接(jiē)線(xiàn)電(diàn)流檢測:隻用於反接線測量,10μA~1A。輸入電阻〈2Ω。
反(fǎn)接線數字隔離通訊:采用精密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20KV。
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工作原理
啟動測(cè)量(liàng)後高壓設定值送到變頻電源,變頻(pín)電源(yuán)用PID算法將(jiāng)輸出(chū)緩速調整到設定(dìng)值,測量電路將實測高壓送(sòng)到變頻電源,微調(diào)低壓,實現準確高壓輸出。根據正/反接(jiē)線設(shè)置,測量電路根(gēn)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)換濾掉幹擾(rǎo),分離出(chū)信號基波,對標準電(diàn)流和試品電流進(jìn)行矢量運算(suàn),幅(fú)值計算電容量,角(jiǎo)差計算tgδ。反複進行多次測量,經過排序選擇一個(gè)中間結果。測量結束,測量電路發出(chū)降壓指令變頻電源緩速降(jiàng)壓到0。
三、CVT係列自激法介質損耗測試儀主要技術參(cān)數
1、高壓輸出: 0.5 ~10kV,
每一檔(dàng)增加500V,共有十檔,容 量:1500VA
2、準 確 度(dù): tgδ: ±(讀數*1.0%+0.04%)
Cx: ±(讀數*1.0%+5PF)
3.、分 辨 率: tgδ:0.01% Cx:1pF
4、 測量範圍: 0.1% < tgδ < 50%
3PF< Cx < 60000PF
10KV時,Cx ≤30000PF
5KV時,Cx ≤60000PF
5.、電 源: AC 220V士10% 50士1Hz
6、諧波適應: ≤3%
7、使用條件: -15℃-50℃ 相對濕度<80%
8、外型尺寸: 460(L)×335(W)×340(H)
9、重 量: 30 kg
四、CVT係列自(zì)激法介質損耗測試儀麵板
1、控製麵板圖(圖 2)及高壓背板(bǎn)圖(tú)(圖3)
圖(2)
圖(3)
CX試品輸入:正接線時輸入試品電流,正接線時芯線(紅夾子)接試品低壓信號端,如果試品(pǐn)低壓端有屏蔽極可接屏蔽線(黑夾(jiá)子),無屏(píng)蔽時,可懸空。
反接線時,CX試品輸入線不接(jiē)或懸空。
測量接地:它同外殼連在(zài)一起,在正、反兩(liǎng)種測量過程中,儀器都應可靠(kào)獨立接地。應仔細檢查接(jiē)地導(dǎo)體不能有油漆或鏽蝕,否則應將接地(dì)導體刮幹淨,並保(bǎo)證零電阻接地。接地不佳可(kě)能引起誤差(chà)或數據波(bō)動,嚴重時,呈帶高壓開路可能引起(qǐ)危險。
內高壓允許:打(dǎ)開此開關,儀器有高壓輸(shū)出。關閉此開(kāi)關儀(yí)器內部無高(gāo)壓(yā)產(chǎn)生(shēng),亦無高壓輸出。
總電源開關:打(dǎ)開該(gāi)開關,屏幕顯示測(cè)量內容。
按鍵盤:“退出”、“確認”、“
”、“
”“退出(chū)”:對光標所在的內容否認時,或者已完成(chéng)該內容。“確認”:對光標所在(zài)處的(de)內(nèi)容認(rèn)同時,可按此鍵加以確認,並將光標移至它處(chù)。“
”、“
”:改(gǎi)變數值或改變正(zhèng)、反接線,異頻、工頻等內容。
屏幕顯示:顯(xiǎn)示菜單、測量信(xìn)息、測量結果。應避免長時間陽光爆曬(shài)。
亮度調(diào)節:調節屏幕對比度。
五、操作說明
以測(cè)量電力變壓器,高壓繞阻對低壓繞阻及(jí)外(wài)殼的介損為例。該測量應采用反接法測量,(接線圖見反接法),檢查儀器與電力變壓器連(lián)接正確後,選用異頻、10KV電壓測量,進行以下操(cāo)作。
打開總電源開關,儀器屏幕顯示如下圖4所示
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按“確認” 鍵,光標(biāo)進入“測量方式 □ 工頻” ,按“
”、“
”鍵,則調整(zhěng)為“測量方式□異頻” ,按“退出” 鍵,光標移至首位,再(zài)按“
”鍵 ,將光標移至下一(yī)排“聯(lián)接方(fāng)式”前,見圖5所示。
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按“確認” 鍵(jiàn),光標進入“聯接方式 □ 正接” ,按“
”、“
”鍵 ,則調整為“聯接方式□ 反接” ,按“退出”鍵,光標移至首位,再按“
”鍵,將光標移至下一排“測量電壓”前,見圖6所示。
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按(àn)“確認”鍵,光標進入“測量電壓□0.5KV” ,按“
”、“
”鍵,則可從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,將光標移至下一排“□開始測量”前,見圖7所示(shì)。
打開“內高壓允許”開關,按“確認”鍵(jiàn),儀器開始產生高壓輸出,同時伴有(yǒu)“嘟”的提示音,此時,屏幕顯示“ 正在測(cè)量中 請等待 ” ,如圖(tú)8所示。
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在經過約40秒後,測量(liàng)結束,高壓自動切斷,屏幕顯示測量結果,如圖9所示,
如需打印結果,按“確認”鍵即可打印。打印結果見圖10所示。
六、試驗接線(xiàn)
根據被試設備接地情況正確選擇正、反接法;
1、正接法:
當(dāng)被試設備的(de)低壓測(cè)量端或二次端對(duì)地絕緣(yuán)時,采用該方法(fǎ)。
將紅色專用高壓電纜從儀器(qì)後側的HVx端上引(yǐn)出 ,高壓屏蔽線皮接被試設備高壓端(duān);
將黑色專用低(dī)壓電纜從儀器麵(miàn)板上的Cx端引出 ,低壓芯線接被試設備低壓端L(見圖11);低壓屏蔽線接被試設備(bèi)屏蔽端E。(試品無屏蔽端則懸空)
HVx及Cx的芯線與屏蔽線之間嚴(yán)禁(jìn)短接,否則無法取樣(yàng),無法測量;
2、反接法:
當被試設備(bèi)的低壓測(cè)量端或(huò)二(èr)次端對地(dì)無法絕緣,直接接(jiē)地時,采用該方法。
將紅色專用高壓電纜從儀器後側的HVx端上引出,高壓芯線接被試設備高壓端;低壓端接地(見圖12);此時的CX輸(shū)入線懸空;
注(zhù)意HVx的芯線與(yǔ)屏蔽線(xiàn)嚴禁短接,否則(zé)無取樣,無法測量;
圖11 正(zhèng)接法 圖12 反接法
3、CVT 自激法(fǎ)測量(母線不接地)
原(yuán)理接線圖:
實際接線圖
(1)測C2:接線見圖13
A:接線盒內末端對地打開,二次接線全部懸空,注意做好記錄,做完測試後還原。
B:開(kāi)介損儀總電源和內部高壓允許開關(guān)。
C:將光標移至“聯接方式”按“確認”鍵。按“↑”或“↓”鍵,選為“CV”。按“退出”鍵。
D:將光標移至“測量電(diàn)壓”選為1KV,按“退出”鍵;將光(guāng)標移至“開始測量”處,按(àn)“確認”鍵,開始測量(liàng)等待顯示結果。顯示結果出來後,若需打印結果,按“確認”鍵。
(2)測C1:接(jiē)線(xiàn)見圖14,基本操作同測C2。
(3)注意:隻有在CVT測試(shì)模式下測C1、C2;在正接或反接法下會損(sǔn)壞CVT!!!
應注意高壓線應懸空不能接觸地麵,否則(zé)其對地附加介損會引起(qǐ)誤差,可用細電纜連接高壓插座(zuò)與CVT 試品並吊起來,另外考慮C2 或C1 與內Cn 串聯分壓效應,其電容量可按下式校準:
其中,Cc 為校準經驗值包含了Cn 及高壓線對地電容的影(yǐng)響其值可取110pF。
4.小電容(róng)試品的接線
對於小電容,空氣濕度較大時,其(qí)tgδ受其表麵狀態影(yǐng)響,介損測量值異常且不穩定。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(dì),反接法時接Cx的屏蔽層;此方法有可能改(gǎi)變被試設(shè)備內部(bù)的電(diàn)場分布而影響tgδ;標準電容器和標準介(jiè)損器均采用此接(jiē)法。
5.部分(fèn)設備的接線方法可參考第九節《參考接線方法》;
七(qī)、CVT係(xì)列自激法介質(zhì)損耗測試儀注意事項
1.隻能在停電的設備上使用;接地端應可靠接在接地網;
盡量選擇在寬暢,**可靠的地方使用(yòng);
2.被試設(shè)備從運行狀態斷開高壓引線轉為檢修狀態,並對(duì)其清掃,初步絕緣試驗良好後,方可利用該(gāi)儀器進行試驗,以防被試設備絕緣低劣,使儀器在加壓過程中損(sǔn)壞(huài);
3.根據設備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(qí)接線方法(fǎ);
4.根據不同設備正確選(xuǎn)擇測試電壓等級,並在相應的菜(cài)單選項中選擇所需電壓;
5.測試(shì)過程(chéng)中如遇危及(jí)**的特殊情況時,可緊急關閉總電源;
6.斷開麵(miàn)板上(shàng)電源開(kāi)關,並明顯斷開220V試驗電(diàn)源,才能進行接線更改或工作結束(shù);重複(fù)對同(tóng)一試驗設備進行複測(cè)時,可按(àn)下複位後(hòu),重新測量,也可以在上(shàng)一次測試完成後選擇重(chóng)複進行;
7.為保證測量精度,特別當小電(diàn)容量(liàng)試品損耗小時,一定要保證被(bèi)試設備低(dī)壓(yā)端(或二次端)絕緣良好,在相對濕(shī)度較小的環境中測量(liàng);
8.在進行大電容試品實驗時,儀器的(de)接地(dì)與(yǔ)被試品接地,不(bú)應該在同一接地點(diǎn),以(yǐ)防接地放電時反擊電壓或(huò)者流動波影響儀器的**;
9.自帶有升(shēng)壓裝置,應注意高壓引線的絕緣距離及人員(yuán)**;
10.儀器應可靠接(jiē)地,接地不好可能引起機器保護或造成危險。
11.儀器啟動(dòng)後,除(chú)特殊情況外,不允許突然關斷電源,以免(miǎn)引起過壓(yā)損壞(huài)設備;
12.CVT係列自激法介質損耗測試儀所配(HVx)專用高壓電線雖出廠(chǎng)時已檢測合(hé)格,但測量時仍需遠離人體及低壓測試線(Cx);高壓(yā)芯線與高壓屏蔽線均不允許接地和測試回路的低電位部分。
CX輸入線的芯線和屏蔽線均不允許接觸測試回(huí)路的帶高壓部分。
13.CVT係列自激法介質(zhì)損(sǔn)耗測試儀應注意防潮,防劇烈振動;
14.當現場幹擾較大,用工頻無法得到(dào)確定結果時,應使用異頻測量,其它情況應使用工頻測量。
15.當發出測(cè)量指令後,較長時間(1分鍾(zhōng))屏幕上不出現測量結果,有可能是試品電容太大或死機造(zào)成,重新開機(jī)後降低測量(liàng)電壓(yā)再測。
16.試品短路將無法測量,儀器自動(dòng)保護。
17.打印機頭上方出(chū)紙口處(chù)伸(shēn)出一段時,按一(yī)下按鍵停止走紙。打印(yìn)紙允許往外拉;