、CVT係列自激法異頻介損儀概述
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一
是發電廠、變電站(zhàn)等現場全自動測量各(gè)種(zhǒng)高壓電力設(shè)備介損正切值及電容量的高精度(dù)儀器。由於采用了變頻技術能保證(zhèng)在強電場(chǎng)幹擾下準確測量。
儀器采用中文或英文菜單操作(zuò),微機自動完成全過程的測量。
同樣適用於車間、試驗室(shì)、科研單位測量高(gāo)壓電器設備的tgδ及電容量(liàng);對絕緣油的損(sǔn)耗測(cè)試、更具有方(fāng)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(gāo)壓(yā)電器設備。同時可以(yǐ)測量電容式電(diàn)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(biàn)壓器(qì),並采取了過(guò)零合閘、防雷擊等**保(bǎo)護措施。試驗過程中輸(shū)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(yā)短路保護
·CVT過壓保護
·接地(dì)不(bú)好保護
二、CVT係列(liè)自激法異頻介(jiè)損儀工作(zuò)原理
在交流電壓作用下,電介質要消耗部分電能,這部分電能將轉變為熱能產生損耗。這(zhè)種能量損耗叫做電(diàn)介質的損耗。當電介質上施加交流電壓時,電介質中的電壓和電流(liú)間存在相角差Ψ,Ψ的餘角δ稱為介質損耗角,δ的正切tgδ稱為介質損(sǔn)耗角正(zhèng)切。tgδ值是用來衡量電介質損耗的參數。儀器測量線路包括一標準(zhǔn)回路(Cn)和一被試回路(Cx),如圖1所示。標準回路由內置高穩定度標(biāo)準電容(róng)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(diàn)路分別測得標準回路電(diàn)流與被試(shì)回路(lù)電流幅值及其相(xiàng)位等,再由單片機運用數字化實時采集方法,通過矢量運算便可得出(chū)試品(pǐn)的電容值和介質損耗正(zhèng)切值(zhí)。
內部已經采用了抗幹擾措施,保證在外電場幹擾下準確測量。
圖1測量(liàng)原理圖
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儀器結構
測量電路:傅立葉變(biàn)換、複數運算等全部計算和量程切換、變頻電源控(kòng)製等。
控製麵板:打印機、鍵(jiàn)盤、顯(xiǎn)示和通(tōng)訊中轉。
變(biàn)頻電源:采用SPWM開關電路產生(shēng)大功率(lǜ)正弦波穩壓輸出。
升壓變壓器:將變頻電源輸出升壓到測量電壓,*大無功輸出2KVA/1分鍾。
標準電容器:內Cn,測量基準。
Cn電(diàn)流檢測:用(yòng)於檢測內標準電容器電流,10μA~1A。輸入電阻〈2Ω。
Cx正接線電流檢測:隻用於正接線測量,10μA~1A。輸(shū)入(rù)電阻〈2Ω。
Cx反(fǎn)接線(xiàn)電流(liú)檢測:隻用於反接線測量,10μA~1A。輸入電阻〈2Ω。
反接線數字隔離通(tōng)訊:采用精密MPPM數字調製解調器,將反接線(xiàn)電流信號送到低壓側。隔離(lí)電壓20KV。
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工作原理(lǐ)
啟動(dòng)測量後高壓設定值送到變頻電源,變頻電源用PID算法將輸出緩速調整到設定值,測量(liàng)電路將實測高壓送到變頻電源(yuán),微調低壓,實現(xiàn)準確高壓輸出。根據(jù)正/反接線設置,測量電路(lù)根據試驗電流自動選擇輸(shū)入並切換量程,測量(liàng)電路采用傅立葉變換濾掉幹擾,分離出信號基波(bō),對標(biāo)準電流和試(shì)品電流進(jìn)行矢量運算,幅值計算電容量,角差(chà)計算tgδ。反複進行多次測量,經過排序(xù)選擇一個中間結果。測量結(jié)束,測量電路發出降壓指令變頻電源緩速降壓(yā)到0。
三、CVT係列自激法異頻介損儀(yí)主要技術參數(shù)
1、高壓(yā)輸出: 0.5 ~10kV,
每一檔增加500V,共有十檔,容 量(liàng):1500VA
2、準 確(què) 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(duì)濕度<80%
8、外型尺寸: 460(L)×335(W)×340(H)
9、重 量: 30 kg
四、CVT係列自激法異頻介(jiè)損儀(yí)麵(miàn)板
1、控製麵板圖(圖 2)及(jí)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,正接(jiē)線時芯線(紅夾子(zǐ))接試品低壓信號端,如(rú)果試品低壓端有屏蔽極可接屏蔽線(黑夾子),無屏蔽時,可懸空。
反接線時,CX試品輸(shū)入線不接或懸空(kōng)。
測量接(jiē)地:它同外殼連在(zài)一(yī)起,在正、反兩種測量過程中,儀器都應可(kě)靠(kào)獨立接地。應仔細檢查(chá)接地導體不能有油(yóu)漆或鏽蝕,否則應將接地導體(tǐ)刮幹淨,並保證零電阻接地。接地不佳可能引起(qǐ)誤差或數據波動,嚴重時,呈帶高壓開路可能引起危險。
內高壓允許:打開此開關,儀器有高壓輸出。關閉此開關儀器內部無(wú)高壓產生,亦無高壓輸出。
總電源開關:打開該開關,屏幕顯(xiǎn)示測量(liàng)內容。
按鍵盤:“退出”、“確(què)認”、“
”、“
”“退出”:對光(guāng)標所在(zài)的內容否認時,或(huò)者已完成該內容(róng)。“確認”:對光標所在處的內容認同時,可按此鍵加以確(què)認,並將光標移至它處。“
”、“
”:改變數值或改變正(zhèng)、反接線,異頻、工頻等內容。
屏幕(mù)顯示:顯示菜(cài)單(dān)、測量信息(xī)、測量結果。應避免長時間陽光爆(bào)曬。
亮度調節:調節屏幕對比度。
五、CVT係列(liè)自激法異頻介損儀操作(zuò)說明
以測量電力變壓器,高壓繞阻(zǔ)對低壓繞阻及外殼(ké)的介損為例。該測量(liàng)應采用反接法測量,(接線圖見反接法),檢查儀器(qì)與電力變壓器連接正確後,選用異頻、10KV電壓測量,進行以下操作。
打開總電源開關(guān),儀器屏幕顯示(shì)如下圖4所示
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按“確(què)認” 鍵,光標進入“測量方式 □ 工頻” ,按“
”、“
”鍵,則調整為“測量方式□異頻” ,按“退出” 鍵,光標移至首位,再(zài)按“
”鍵 ,將光標移至下一排“聯接方式”前,見圖5所示。
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按“確認” 鍵,光標進入“聯接(jiē)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(shǒu)位,再按“
”鍵,將光標移至下(xià)一(yī)排“測量電壓”前,見圖6所示。
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按“確認”鍵,光標進入“測量電壓□0.5KV” ,按(àn)“
”、“
”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(guāng)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。
打開“內高壓允許”開關,按“確認”鍵,儀器開始產生(shēng)高壓輸出,同時伴有“嘟”的提示音,此時,屏幕(mù)顯示“ 正在測量中 請等待 ” ,如圖8所示。
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在(zài)經過約40秒後,測(cè)量結束,高壓自動切斷,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。打印結果見圖10所示。
六、CVT係列(liè)自激法異頻介損儀試驗接線
根據被試設(shè)備接(jiē)地情況正(zhèng)確選擇正、反接法(fǎ);
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。
將紅色專用高壓電纜從儀器後側(cè)的(de)HVx端上引出 ,高壓屏蔽線皮接(jiē)被試設備高壓端;
將黑色專用低壓電纜從儀器麵板上的Cx端引出 ,低壓芯線接被試設備低(dī)壓端L(見圖11);低壓屏蔽線接被試設備屏蔽端E。(試品無屏蔽端(duān)則懸空(kōng))
HVx及Cx的芯線與屏蔽(bì)線之間嚴禁短接,否則(zé)無法取樣,無法測量;
2、反接法:
當被試設備的低壓測量端或二次端對地(dì)無法絕緣,直接接地時,采用該方法。
將紅色專用高(gāo)壓電纜從儀器後側的HVx端上引出,高壓芯線接被試設(shè)備高(gāo)壓端;低壓端接地(見圖12);此時的CX輸(shū)入線懸(xuán)空;
注意HVx的芯線與屏蔽線(xiàn)嚴禁短(duǎn)接,否則無取樣(yàng),無法測量;
圖(tú)11 正接法 圖12 反接法
3、CVT 自激法測量(母線不接地)
原理接線圖:
實際接(jiē)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(jì)錄,做完測試後還原。
B:開介損儀總電源和內部高壓允許開關。
C:將光標移至(zhì)“聯接方式”按“確認”鍵(jiàn)。按“↑”或“↓”鍵,選為“CV”。按“退出(chū)”鍵。
D:將光標移至“測量電壓”選為1KV,按“退出”鍵;將光(guāng)標移至“開始測量”處,按“確認”鍵,開始(shǐ)測量等待(dài)顯示結果。顯示結(jié)果出來後,若需打印結果,按“確認(rèn)”鍵。
(2)測C1:接線見圖14,基本操作同(tóng)測C2。
(3)注意:隻有在(zài)CVT測試模式下測C1、C2;在正接或反接法下會損壞CVT!!!
應注意高壓線應懸空不(bú)能接觸地麵,否則其對地(dì)附加介(jiè)損會引起誤差,可用細電纜連(lián)接高壓插座與CVT 試(shì)品並吊起來,另(lìng)外考慮C2 或C1 與內Cn 串聯分壓效(xiào)應(yīng),其電容量可按下式校準:
其中(zhōng),Cc 為校準經驗(yàn)值包含了Cn 及高壓(yā)線對地電容的影(yǐng)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tgδ受其(qí)表麵狀態影響,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(xiè)漏電流,其屏蔽電極在正(zhèng)接法時接地,反接法時接Cx的(de)屏蔽層;此方法有可能改變被試設備內部的(de)電場分(fèn)布而影響tgδ;標(biāo)準電(diàn)容器和標準介損(sǔn)器均采用此接法。
5.部分設備的接線方法可參考第九節(jiē)《參考接線方(fāng)法(fǎ)》;
七、CVT係列自激(jī)法異頻介損儀注意事項
1.隻能在停電的設備上使用;接地端(duān)應(yīng)可靠接在接地網;
盡量選(xuǎn)擇在寬暢,**可靠(kào)的地(dì)方(fāng)使用;
2.被試設備從運(yùn)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(shì)驗良好後,方可利用(yòng)該儀器進行試驗,以防被試設備絕緣低劣,使儀器在(zài)加壓過程中損壞(huài);
3.根據設備的安裝情況確定采用那種接線(xiàn),並(bìng)在相應的菜單選項中選擇其接(jiē)線方法(fǎ);
4.根據(jù)不同設備正確(què)選擇測試電壓等(děng)級,並在相應的菜單選項中選(xuǎn)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(guān)閉總電源;
6.斷開麵板上電源(yuán)開關,並明顯(xiǎn)斷開220V試驗電源,才能進行接線更改或工作結束;重複對同一試驗設備進(jìn)行複測時,可按下複位後,重新測量,也(yě)可以在上一次測試完成後(hòu)選擇重複進行;
7.為保證測(cè)量精度,特別當小電容量試品損耗(hào)小時,一定要保證被試設備低壓端(或二次端)絕緣良好,在相對濕度較小的(de)環境中測(cè)量;
8.在進行大電容(róng)試(shì)品實驗時,儀器的接地與被試品接地(dì),不應該在同一接地點,以防接地放電(diàn)時反擊電壓或者流動波影響儀器的**;
9.自帶有升壓裝置,應注意高壓引線的絕緣距離及人員**;
10.儀(yí)器應(yīng)可靠接地,接地不好可能(néng)引起機器保(bǎo)護或造成危(wēi)險。
11.儀器啟動後,除特殊情況外,不允許突然關斷電源,以免(miǎn)引起過壓損壞設備;
12.所(suǒ)配(HVx)專用高壓電(diàn)線雖出廠(chǎng)時已檢測合格,但測量時仍(réng)需遠離人體及低壓測(cè)試線(xiàn)(Cx);高壓芯線與高(gāo)壓屏蔽(bì)線均(jun1)不允許接地和測試(shì)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路的帶高壓部分。
13.應注意(yì)防潮,防劇烈振動(dòng);
14.當現場幹擾較大,用工(gōng)頻無法得到確定結果時,應使用異頻測量,其它情況應使用工頻測量。
15.當發出測量指令後,較長時間(1分鍾)屏幕上不出現測量結果,有可能是試(shì)品電(diàn)容(róng)太大或死(sǐ)機造成,重新開機後降低測量電(diàn)壓(yā)再測。
16.試品短路將無法測量,儀器自動保(bǎo)護。
17.打印機頭上方出紙口處(chù)伸出一段時,按一下按鍵停止走紙。打(dǎ)印紙允許往外拉;