自激法變頻介損測試儀

 、CVT係列（liè）自激法（fǎ）變頻介損測試儀概述

一

是發電廠、變電站等現場全自動（dòng）測量各種高壓電力設（shè）備介損正（zhèng）切值及電容量的（de）高精（jīng）度儀器。由於采用了變頻技術能保證在（zài）強電場幹擾下準確測量。

儀器采用中文或英文菜（cài）單操作，微機自動完成全過（guò）程的測量。

同樣適用於車間、試驗室、科研（yán）單位測量高壓（yā）電（diàn）器設備的tgδ及電容量；對絕緣油的損耗測試、更具有（yǒu）方便、簡單、準確等優（yōu）點。

可用正、反接線方法測量不接地或直接地的高壓電器設（shè）備。同時可（kě）以測量（liàng）電容式（shì）電壓互感（gǎn）器的tgδ及主電容C1、C2電容量

內部裝備了高壓升壓（yā）變壓器，並采取了過零合閘、防雷（léi）擊（jī）等**保護措施。試驗過（guò）程中輸出0.5KV～10kV不同等級的高壓，操作簡單、**。

設有以下保護功能：

·高壓短路保護

·CVT過壓保護

·接地不好保護

二、CVT係（xì）列（liè）自激法變頻介損測試儀工作（zuò）原理（lǐ）

在交（jiāo）流電（diàn）壓作用下，電介質要消耗（hào）部（bù）分（fèn）電能，這部分電能將轉變為熱能產生損耗。這種能量損耗叫做電（diàn）介質的損耗。當電（diàn）介質上施加交流電壓時，電介（jiè）質中的電壓（yā）和（hé）電流間存在相角差Ψ，Ψ的餘角δ稱為介質損（sǔn）耗角，δ的正切tgδ稱為介質損耗角正切。tgδ值是用（yòng）來衡量電介質損耗的參數。儀（yí）器測量線路包括一標準回路（Cn）和一被試回路（Cx），如圖1所示（shì）。標準回路由（yóu）內（nèi）置高穩定度標準電容器與測量線路組成，被試回路由（yóu）被（bèi）試品和測（cè）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。通過測量電路分別測得標（biāo）準回路電流與被試回路電流幅值及其相位等（děng），再由單片機運用數字化（huà）實時采集方法，通過矢量運算便（biàn）可得出試品（pǐn）的電容值和介質損耗正切值。

內部已經采用了抗幹擾措（cuò）施（shī），保證在外電場（chǎng）幹擾下準確（què）測量。

圖1測量原理圖

1. 儀器結構

測量電（diàn）路：傅立葉變換、複數運算等全部計算和量程（chéng）切換（huàn）、變（biàn）頻（pín）電源控製等。

控製麵板：打印機、鍵盤、顯示和通訊中轉。

變頻電源：采用SPWM開關電路產生大功率正弦波穩壓輸出。

升壓變壓器：將變頻電源輸出（chū）升壓（yā）到測量（liàng）電壓，*大無功輸出（chū）2KVA/1分鍾。

標準電容器：內Cn，測量基準。

Cn電流檢測：用於檢測內標準電容器電流，10μA～1A。輸入電阻（zǔ）〈2Ω。

Cx正接線電流檢測：隻用於正接線測量，10μA～1A。輸（shū）入電阻〈2Ω。

Cx反接線電流檢測：隻用於反接線測量，10μA～1A。輸入（rù）電阻〈2Ω。

反接線數字隔離通訊：采用精密MPPM數（shù）字調製（zhì）解調器，將反接線電流信號（hào）送到低壓側。隔離電壓20KV。

1. 工作原理

啟（qǐ）動測量後高壓設定（dìng）值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出（chū）緩速調整到設定值，測量電路將實測高壓送到變頻（pín）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（dòng）選擇輸入並切換量（liàng）程，測量電路采用傅立葉變換濾掉幹擾，分離出信號基（jī）波，對標（biāo）準電流和試品電流進行矢量運算，幅值（zhí）計算電容（róng）量，角差計算tgδ。反複進行多次測量（liàng），經過排序選擇一個中間（jiān）結（jié）果。測量結束，測量電路發出降（jiàng）壓指令變頻電源（yuán）緩（huǎn）速降壓到0。

三、CVT係（xì）列（liè）自激法變（biàn）頻介損測試儀主要技術參數

1、高壓（yā）輸（shū）出： 0.5 ～10kV，

每一檔增加500V，共有十（shí）檔，容（róng）   量：1500VA

2、準 確 度： 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、麵板

1、控製麵板圖（圖 2）及高壓（yā）背板圖（圖3）

                      圖(2)

              圖（3）

C_X試品輸入：正（zhèng）接線時輸入試品電流（liú），正接（jiē）線時芯線（紅（hóng）夾子）接試品低壓信號端，如果試（shì）品低壓端有屏蔽極（jí）可接屏蔽線（xiàn）（黑夾子），無（wú）屏蔽時，可懸（xuán）空。

反接線時，C_X試（shì）品輸入線不接或懸空。

測量接地：它同外殼連在一起，在正、反兩種測量過程中，儀器都應可靠（kào）獨立接地。應仔細檢查接地導體不（bú）能有油漆或（huò）鏽蝕，否則應將接地導體刮幹淨，並保證零電阻接地。接地不佳可能引起誤差或數據波動，嚴重時（shí），呈帶高壓開路可能引起危險。

內（nèi）高（gāo）壓允許：打（dǎ）開此（cǐ）開關，儀（yí）器有高壓輸出。關閉此開（kāi）關儀器（qì）內部無高壓（yā）產生，亦無高壓輸出。

總電源開關：打開該開關，屏幕顯示測量內容。

按鍵盤：“退出”、“確認”、“”、“”“退出”：對光標所在的內容（róng）否認時，或者已完成該內容。“確認”：對光標所在處的內容認同時，可按此鍵加以確認，並將光標移至它處。“”、“”：改（gǎi）變數值或改變正、反（fǎn）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。應避免長時間陽光爆曬。

亮度調節：調節屏幕（mù）對比度。

五、CVT係列自激法變頻介損測試（shì）儀（yí）操作說明

以（yǐ）測量電力變壓（yā）器，高壓繞（rào）阻對低壓繞阻及外殼的介損為例。該測量應采用（yòng）反接法（fǎ）測量，(接線圖見反接法)，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

• 按“確認（rèn）” 鍵，光標進入“測量（liàng）方式 □ 工頻” ，按“”、“”鍵（jiàn）,則調（diào）整為“測量方式□異頻” ，按“退出” 鍵，光標移至首位（wèi），再按“”鍵 ，將（jiāng）光標移至下一排“聯（lián）接方式”前，見（jiàn）圖5所示。
• 按“確認” 鍵，光標進入“聯接方式 □ 正接（jiē）” ，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（jiàn），將光標移至下一排“測量電壓”前，見圖（tú）6所示（shì）。
• 按（àn）“確認”鍵，光標進（jìn）入“測量電壓（yā）□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（àn）“”鍵，將光標移至下一排“□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，同時伴有（yǒu）“嘟”的提示音，此時，屏幕顯示“ 正在測（cè）量中  請（qǐng）等待 ” ，如圖8所示。

• 在經過約（yuē）40秒後，測量結束，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（jí）可（kě）打印。打印結果見圖10所示。

六、CVT係列自激法變頻介損測試儀試驗接線

根據被試設備接地情況正確選擇正（zhèng）、反接法；

1、正（zhèng）接法：

當被試設備的低壓測量端或二次（cì）端對地絕緣時，采用該方法。

將紅色（sè）專用高（gāo）壓電纜從儀器後側的（de）HVx端上引出 ，高壓屏（píng）蔽線皮接被試設備高壓端;

將黑色專（zhuān）用（yòng）低壓（yā）電纜從儀器麵（miàn）板上的Cx端引出 ，低壓芯線接被試設（shè）備（bèi）低壓端L（見圖（tú）11）；低壓（yā）屏蔽線接被試設（shè）備屏蔽端E。（試品無屏（píng）蔽端則懸空）

HVx及Cx的芯線與（yǔ）屏蔽線（xiàn）之（zhī）間嚴禁短接,否則無法取樣，無法測量（liàng）；

2、反（fǎn）接法：

當被試設備的低壓測（cè）量（liàng）端或二次端（duān）對地無法絕（jué）緣，直接接地時，采用該方法。

將紅色（sè）專用高壓電纜從儀器後側的HVx端上引出，高壓芯線（xiàn）接被（bèi）試（shì）設備高壓端；低壓端（duān）接地(見圖12);此時的C_X輸入線（xiàn）懸（xuán）空；

注意HVx的芯線與屏蔽線嚴禁短接,否（fǒu）則無取樣，無法測（cè）量；  

      圖11 正接法（fǎ）                         圖12  反接法

3、CVT 自激法測量（母（mǔ）線不接地）

原理接線（xiàn）圖（tú）:

實際接線圖

（1）測C2：接線見圖13

A：接（jiē）線盒（hé）內末端（duān）對地打開，二次接線全部懸空，注意做好記（jì）錄，做完測（cè）試後還原。

B：開（kāi）介損儀總電源（yuán）和內部高壓允許開關（guān）。

C：將光標移至（zhì）“聯（lián）接（jiē）方式”按“確（què）認”鍵。按“↑”或“↓”鍵，選為“CV”。按“退出”鍵。

   D：將光標移至“測量電壓”選為1KV，按（àn）“退出”鍵；將光標移至“開始（shǐ）測量”處（chù），按“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（yìn）結果，按“確認”鍵。

（2）測C1：接（jiē）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）下會損壞CVT！！！

應注意高（gāo）壓線應懸空不能（néng）接觸地麵，否則其對（duì）地附加介損會引起誤差，可用細電纜連接高壓插座（zuò）與CVT 試品並吊起來，另（lìng）外考慮C2 或C1 與內Cn 串聯分壓效應，其電容（róng）量可按（àn）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響其值可取110pF。

4．小電容試品的接線

對於小電容，空氣濕度較大時（shí），其（qí）tgδ受（shòu）其表麵（miàn）狀（zhuàng）態影響，介損（sǔn）測量值異常（cháng）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（bì）電極在正（zhèng）接法時（shí）接地，反（fǎn）接法時接Cx的屏蔽層；此方法有（yǒu）可能改變被試設備內部的電場分布而影響tgδ；標準電容（róng）器和標準介損器均（jun1）采用此接法（fǎ）。

5．部分設備的接線方法可參考第九節《參（cān）考接（jiē）線方法》；

七、CVT係列自激法變頻介損測試儀注意事項

1．隻能在停電的設備（bèi）上（shàng）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；

2．被試設備從運（yùn）行狀態斷開高壓（yā）引線轉為檢（jiǎn）修狀態，並對其清掃，初（chū）步（bù）絕緣試驗良好（hǎo）後，方可利用該儀器（qì）進行試驗，以（yǐ）防被試設備（bèi）絕緣（yuán）低（dī）劣，使儀器在加壓過程中損壞；

3．根（gēn）據設備的安裝情況確（què）定采用那種接線，並在相應（yīng）的菜單選項中選擇其接線方（fāng）法；

4．根據不同設備正確選擇測試電壓等級，並在相應的菜單選項中選擇所需電壓；

5．測試（shì）過程中（zhōng）如遇危及**的特殊情（qíng）況時（shí），可緊急關閉總電源；

6．斷（duàn）開麵板上電（diàn）源（yuán）開關，並明顯斷開220V試驗電源（yuán），才能進行接線更改或工作結束（shù）；重複（fù）對（duì）同（tóng）一試驗設備進行複測時，可（kě）按下複位後，重（chóng）新（xīn）測量，也（yě）可以在上（shàng）一次測試完成後選擇重複進行；

7．為保證測量（liàng）精度，特別當小電容量試品損耗小時，一定要保證被試設備（bèi）低壓端（或二次（cì）端）絕緣良好，在相對濕（shī）度較小的環境中測量；

8．在（zài）進行大電容試品（pǐn）實驗時（shí），儀器的接地與被試品接地，不應該在（zài）同一接地點，以防接地放電時反擊電壓或者流動波影響儀器的**；

     9．CVT係列自激法變頻介損測試儀自（zì）帶有（yǒu）升壓裝置，應注意高壓引線的絕緣距離及人員**；

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．儀器啟動後（hòu），除特殊情況外（wài），不允許（xǔ）突然關斷電源，以免（miǎn）引起過壓損壞設備；

12．所配（HVx）專用高壓電線（xiàn）雖出（chū）廠時（shí）已檢測合格，但測量時仍需遠（yuǎn）離人體及低壓測試線（Cx）；高壓芯線與高壓屏（píng）蔽線均不允許接地和（hé）測試回路的低（dī）電位部分。

    C_X輸入線的芯線和屏（píng）蔽（bì）線均不允許接觸測試（shì）回路的帶高（gāo）壓部分。

13．應注意防潮，防劇烈振動；

14．當現場幹（gàn）擾較大，用工頻無法得到確定結果時，應使用異頻（pín）測量，其它情況應使（shǐ）用工頻測量。

15．當發出測量指令後，較長時（shí）間（jiān）（1分鍾）屏幕上不出現測量（liàng）結果，有可（kě）能是試品電容太大或死機造成，重新開機後降低測量電（diàn）壓再測。

16．試品短路將無法測量，儀器（qì）自動保護。

17．打印機頭上方出紙（zhǐ）口處（chù）伸出一段（duàn）時，按一（yī）下按鍵停止（zhǐ）走紙。打印（yìn）紙允許（xǔ）往外拉；

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