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变频介损测试仪

简要描述:

LYJS9000F变频介损测试仪采用变频电源技术,利用单片机、和现代化电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算;达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、全自动数字化、操作简便;电源采用大功率开关电源,输出45Hz和55Hz纯正弦波,自动加压,可提供Z高10千伏的电压;自动滤除50Hz干扰,适用于变电站等电磁干扰大的现场测试。

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变频介损测试仪

 

LYJS9000F变频介损测试仪概述

介损测量是绝缘试验中很基本的方法,可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质,以及局部缺陷等。在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。变压器、互感器、电抗器、电容器以及套管、避雷器等介损的测量是衡量其绝缘性能的基本方法。突破了传统的电桥测量方式,采用变频电源技术,利用单片机、和现代化电子技术进行自动频率变换、模/数转换和数据运算;达到抗干扰能力强、测试速度快、精度高、全自动数字化、操作简便;电源采用大功率开关电源,输出45Hz和55Hz纯正弦波,自动加压,可提供高10千伏的电压;自动滤除50Hz干扰,适用于变电站等电磁干扰大的现场测试。广泛适用于电力行业中变压器、互感器、套管、电容器、避雷器等设备的介损测量。

LYJS9000F变频介损测试仪安全措施

1、使用本仪器前一定要认真阅读本手册。

2、仪器的操作者应具备一般电气设备或仪器的使用常识。

3、本仪器户内外均可使用,但应避开雨淋、腐蚀气体、尘埃过浓、高温、阳光直射等场所使用。

仪表应避免剧烈振动。

5、对仪器的维修、护理和调整应由专业人员进行。

6、在任何接线之前必须用接地电缆把仪器接地端子与大地可靠连接起来。

7、由于测试设备产生高电压,所以测试人员必须完全严格遵守安全操作规程,防止他人接触高压部件和电路。直接从事测试的人员必须完全了解高压测试线路,及仪器操作要点。非从事测试人员必须远离高压测试区,测试区必须用栅栏或绳索、警视牌等清楚表示出来。

8、仪器的调整维修和维护,必须在不加电情况下进行,如果必须加电,则操作者必须非常熟悉本仪器高压危险部件。

9、保险管损坏时,必须确保更换同样的保险,禁止更换不同型号保险或将保险直接短路使用。

仪器出现故障时,关闭电源开关,等待一分钟之后再检查。

可测试参数

仪器可测量下列参数并数字显示:

被测试品的电容量值CX,以pF或nF为单位,1nF=1000pF。

被测试品的介质损耗值tgδ,以%显示。

LYJS9000F性能特点

1、仪器采用复数电流法,测量电容、介质损耗及其它参数。测试结果精度高,便于实现自动化测量。

2、仪器采用了变频技术来消除现场50Hz工频干扰,即使在强电磁干扰的环境下也能测得可靠的数据。

3、仪器采用大屏幕液晶显示器,测试过程通过汉字菜单提示既直观又便于操作。

4、仪器操作简便,测量过程由微处理器控制,只要选择好合适的测量方式,数据的测量就可在微处理器控制下自动完成。

5、一体化机型,内附标准电容和高压电源,便于现场测试,减少现场接线。

6、仪器测量准确度高,可满足油介损测量要求,因此只需配备标准油杯,和测试线即可实现油介损测量。

7、设CVT测试功能,可实现CVT的自激法测试,无需外置附件,只需一次测量,C1,C2的电容和介损全部测出。

8、反接线测试采用ivddv技术,消除了以往反接线数据不稳定的现象。

9、具有反接线低压屏蔽功能,在220kV CVT 母线接地情况下,对C11 可进行不拆线10kV 反接线介损测量

10、具有测量高电压介损功能,能够使用高压变压器或串联谐振进行超过10kV电压的介损试验。

12、接地保护功能,当仪器不接地线或接地不良时,仪器不进入正常程序,不输出高压。过流保护功能,在试品短路或击穿时仪器不受损坏。

13、触电保护功能,当仪器操作人员不小心触电时候,仪器会立即切断高压,保障试验人员的安全.

LYJS9000F技术指标

准确度:       Cx:         ±(读数×1%+1pF)

tgδ:  ±(读数×1%+0.00040)

抗干扰指标:  变频抗干扰,在200%干扰下仍能达到上述准确度

电容量范围:       内施高压:    3pF~60000pF/10kV    60pF~1μF/0.5kV

外施高压:    3pF~1.5μF/10kV         60pF~30μF/0.5kV

分辨率:              高0.001pF,4位有效数字

tgδ范围:     不限,分辨率0.001%,电容、电感、电阻三种试品自动识别。

试验电流范围:10μA~1A

内施高压:    设定电压范围:0.5~10kV

大输出电流:200mA

升降压方式:连续平滑调节

试验频率: 45、50、55、60、65Hz单频

45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自动双变频

频率精度:    ±0.01Hz

外施高压:    正接线时大试验电流1A,工频或变频40-70Hz

反接线时大试验电流10kV/1A,工频或变频40-70Hz

CVT自激法低压输出:输出电压3~50V,输出电流3~30A

CVT变比测量:

变比测量精度:±读数×1%     变比测量范围:10~99999

相位测量精度:±0.1°           相位测量范围:0~359.9°

测量时间:    约40s,与测量方式有关

输入电源:    180V~270VAC,50Hz±1%,市电或发电机供电

计算机接口:       标准RS232接口

打印机:              炜煌A7热敏微型打印机

环境温度:    -10℃~50℃

相对湿度:    <90%

外形尺寸:460×360×350mm

仪器重量:28kg

LYJS9000F测量方式及原理

按被测试品是否接地分两种测量方式,即正接线测量方式和反接线测量方式。两种测量方式的原理如图一所示:

在高压电源的10kV侧,高压分两路,一路给机内标准电容CN,此电容介损非常小,可以认为介损为零,即为纯容性电流,此电流ICN 可做为容性电流基准。在Cx试品一侧,试品电流Icx通过采样电阻R采入机内,此Icx可分解成水平分量和垂直分量见图二所示,通过计算水平分量与垂直分量的比值即可得到tgδ值。

在图一(a)中Cx为非接地试品,试品电流Icx从试品末端进入采样电阻R,得到全电流值,在图一(b)中Cx为接地试品,机内Cx端直接接地,电流Icx从试品高压端到机内采样电阻取得全电流值。

常见设备的接线方法

1.仪器引出端子说明:

HV ——  仪器的测量引线高压端(带危险电压) 。

CX ——  正接线时试品电流输入端。

——  仪器的接地端,使用时与大地可靠相接

2.参考接线

2.1正接线、内标准电容、内高压(常规正接线):

2.2反接线、内标准电容、内高压(常规反接线)

2.3正接线、外标准电容、内高压:

2.4反接线、外标准电容、内高压:

2.5正接线、内标准电容、外高压:

2.6反接线、内标准电容、外高压:

2.7正接线、外标准电容、外高压(高电压介损):

2.8反接线、外标准电容、外高压:

2.9  CVT自激法测量:

CVT自激法可按下图接线。如果C1是单节电容,母线不能接地;如果C1是多节电容,母线可接地,C11和C12可用常规正反接线测量,C13和C2用自激法测量。

CVT自激法测量中,仪器先测量C1,然后自动倒线测量C2,并自动校准分压影响。

应注意,高压线应悬空不能接触地面,否则其对地附加介损会引起误差,可用细电缆连接高压插座与CVT试品并吊起。强烈建议使用高压插座使用的高压线用黑色Cx线。

2.10 CVT变比测试

仪器高压线的芯线红夹子接CVT的上端,母线拆地。CVT下端接地,低压线红黑夹子接二次绕组,注意:如果测试角度接近180度,应将红黑夹子颠倒。

3.附加功能

3.1光标在 电压:10kV上面时候,按“确认”键在仪器屏幕的左下角会出现图标,代表测试结束自动打印。如果再按确认键,图标消失,代表测试结束必须手动才能打印。

3.2光标在 反接 上面时候,在反接线,内Cn,内Un,情况下,按确认键在仪器屏幕右下角会出现图标,代表反接线低压屏蔽测试。如果再按确认键,图标消失,代表取消反接线低压屏蔽。

反接线低压屏蔽功能,一次接线可同时测出C1和C2的电容量和介损在反接线、内标准和内高压方式,光标移到“反接”处,按“确认”右下角显示“M”。

打开反接线低压屏蔽,可在上端电容C1不拆母线的情况下,对其进行不拆线10kV反接线介损测量。如下图所示:母线挂地线,C1上端不拆线,C1下端接高压线芯线,C2末端接Cx芯线。仪器采用反接线/10kV/M测量方式,可同时测出C11和下端屏蔽部分的电容量和介损值。

3.3光标在 正接 上面时候,按确认键则测试打印机,换纸。

3.4光标在 启动 上面时候,按减小键则代表取出存储的数据。

3.5测试完毕,如果按减小键,则代表存储测试的数据

仪器功能简介

仪器面板见图九所示:

打印机——打印测量数据。

显示器——128×64点阵液晶显示器,显示菜单和各种提示信息及测量结果。

键——选择菜单项,被选中项反白字体显示。

▲  键——修改菜单内容,采用循环滚动方式。

▼ 键——修改菜单内容,采用循环滚动方式。

确认键——在“测试”选项上按此键进入测试状态。

电源开关——整机电源的开启和关闭。

电源座——交流220V±10%,50±1Hz电源输入口,带保险仓。

9.自激法电流输出端——测量CVT的端子。

10.地——为接地线接线端子。

11.CX插座——是试品信号的测量输入端,正接线时由低压电缆连接,此电缆单层屏蔽带特制鳄鱼夹,长8m,接试品低端。反接线时此端空置。

12.CN插座——是外标准电容信号的测量输入端,使用内标准时此端空置。

13.HV插座——高压引出端子,由高压电缆连接,接试品高压端。输出10kv高压。

14.RS-232接口,用来连接电脑,上传数据。 

仪器操作步骤

1.测量前准备:

 1)用接地线一端接仪器的接地柱,另一端接可靠的大地,保证仪器外壳处在地电位上。

 2)正接线时:将高压电缆插头插入后门HV插座中,将另一端的红色大钳子夹到被测试品的引线上,黑色小钳子悬空或夹在红色大钳子上。将CX低压电缆插入CX插座中,另一端的红色夹子夹试品的低端,黑色夹子悬空或接屏蔽装置。

 3)反接线时:将高压电缆插头插入后门HV插座中,将另一端的红色大钳子夹到被测试品的引线上,红色小钳子悬空或接屏蔽装置。Cx插座不用。

2.打开电源开关,仪器进行自检,若自检良好,液晶屏显示中文主菜单如

图十所示。

3.菜单选择:

按   键可移动光标至各菜单项,并循环指示。被选中项反白字体显示。选择键的流程见图十一所示。

在光标当前所示项目,按▼ ▲键键可进行该项菜单的变更,并循环指示,流程见图十二所示。

将菜单变更至与测试要求相对应后即可按选择键进行下个项目的选择。

4、 频率:光标在频率上,按↑↓键选择定频和变频:

光标在定频上:按住“启停”键1s以上切换到全频率选择,按↑↓键循环显示45Hz / 47.5Hz / 50Hz / 52.5Hz / 55Hz / 60Hz / 65Hz

工频50Hz测量,此设置不能抗干扰,在试验室内测量或校验时选用50Hz,“45/47.5/55/52.5/60/65Hz”:为单频率测量,研究不同频率下介损的变化时选用。

光标在变频上:按住“启停”键1s以上切换到全频率选择,按↑↓键循环显示5-Hz / 6-Hz / 4-Hz”:

“5-Hz”:为45/55Hz自动变频,适合50Hz电网工频干扰下测量。

“6-Hz”:为55/65Hz自动变频,适合60Hz电网工频干扰下测量。

“4-Hz”:为47.5/52.5Hz自动变频,适合50Hz电网工频干扰下测量。

5、测试:当光标在 测试 项目上时,按确认键大约3秒钟开始测试。测试过程中显示的画面如图十三(正接线,变频)所示,当下面的进程到100%时候测试完毕,然后显示测量结果见图十四所示,此时光标指示打印机图标,按确认键打印报告。测量结果的意义如下:

tgδ: 试品的损耗因数tgδ值

CX: 测量的电容值

V:施加电压值

I:试品流过的电流

F1,F2 : 试验频率

打印结束后,关闭电源开关,测试完毕。

现场试验注意事项

如果使用中出现测试数据明显不合理,请从以下方面查找原因:

1、搭钩接触不良

现场测量使用搭钩连接试品时,搭钩务必与试品接触良好,否则接触点放电会引起数据严重波动!尤其是引流线氧化层太厚,或风吹线摆动,易造成接触不良。

2、接地接触不良

接地不良会引起仪器保护或数据严重波动。应刮净接地点上的油漆和锈蚀,务必保证0电阻接地!

3、直接测量CVT或末端屏蔽法测量电磁式PT

直接测量CVT的下节耦合电容会出现负介损,应改用自激法。

用末端屏蔽法测量电磁式PT时,由于受潮引起“T形网络干扰”出现负介损,吹干下面三裙瓷套和接线端子盘即可。也可改用常规法或末端加压法测量。

4、空气湿度过大

空气湿度大使介损测量值异常增大(或减小甚至为负)且不稳定,必要时可加屏蔽环。因人为加屏蔽环改变了试品电场分布,此法有争议,可参照有关规程。

5、发电机供电

发电机供电时输入频率不稳定,可采用定频50Hz模式工作。

6、测试线

由于长期使用,易造成测试线隐性断路,或芯线和屏蔽短路,或插头接触不良,用户应经常维护测试线;

测试标准电容试品时,应使用全屏蔽插头连接,以消除附加杂散电容影响,否则不能反映出仪器精度;

自激法测量CVT时,非的高压线应吊起悬空,否则对地附加杂散电容和介损会引起测量误差。

7、工作模式选择

接好线后请选择正确的测量工作模式(正、反和CVT),不可选错。特别是干扰环境下应选用变频抗干扰模式。

8、试验方法影响

由于介损测量受试验方法影响较大,应区分是试验方法误差还是仪器误差。出现问题时可首先检查接线,然后检查是否为仪器故障。

9、仪器故障

用万用表测量一下测试线是否断路,或芯线和屏蔽是否短路;输入电源220V过高或过低;接地是否良好。

用正、反接线测一下标准电容器或已知容量和介损的电容试品,如果结果正确,即可判断仪器没有问题;

拔下所有测试导线,进行空试升压,若不能正常工作,仪器可能有故障。

启动CVT测量后测量低压输出,应出现2~5V电压,否则仪器有故障。

仪器检定

1、用标准损耗器检定

用带插头的屏蔽电缆连接标准损耗器。如果不能保证标准损耗器的精度,应使用比对法检定,建议用2801电桥或其它精密电桥作比对标准。仪器应选用“内标准”和“RC串联试品”,可选择工频 50Hz或定频50Hz频率模式。

2、用QSJ3检定:使用带插头的屏蔽电缆连接QSJ3,选择“正接/ 外Cn / 外Un式测量,电流比为Cx∶Cn,Cn可置入适当值。

3、抗干扰能力

设置一个回路向仪器注入定量的干扰电流。

注意:

1)应考虑到该回路可能成为试品的一部分。

2)仪器启动后会使220V供电电路带有测量频率分量,如果该频率分量又通过干扰电流进入仪器,则无法检验仪器的抗干扰能力。

3)不建议用临近高压导体施加干扰,因为这样很容易产生近距离*放电,这种放电电阻是非线性的,容易产生同频干扰。

变频测量讨论

1、变频测量

干扰十分严重时,变频测量能得到准确可靠的结果。例如用55Hz测量时,测量系统只允许55Hz信号通过,50Hz干扰信号被有效抑制,原因在于测量系统很容易区别不同频率,由下述简单计算可以说明选频测量的效果:

两个频率相差1倍的正弦波叠加到一起,高频的是干扰,幅度为低频的10倍:

Y=1.234sin(x+5.678°)+12.34sin(2x+87.65°)

在x=0/90/180/270°得到4个测量值

Y0=12.4517,Y1= -11.1017,Y2=12.2075,Y3= -13.5576,

计算A=Y1-Y3=2.4559,B=Y0-Y2=0.2442,则:

φ=tg-1(B/A)=5.678°      V=  A2+B2/2=1.234

这刚好是低频部分的相位和幅度,干扰被抑制。实际波形的测量点多达数万,计算量很大,结果反映了波形的整体特征。

2、频率和介损的关系

介损有RC串联和并联两种理想模型:串联模型tgδ=2πfRC,并联模型tgδ=1/(2πfRC),tgδ分别随频率f成正比和反比。如图所示,f对完全正比和完全反比两种模型影响较大。但实际电容器是多种模型交织的混合模型,此时f的影响就小。

3、自动变频与50Hz等效

仪器采用自动变频在干扰频率50Hz两侧(45Hz和55Hz)各测一个点,然后推算50Hz频率下数据。除多个元件电路的低频谐振外,单个试品中的介质不可能在低频引起能量吸收峰,工频附近介损总是随频率单调变化的。因此这种测量方法不会带来明显误差。实际上,平均前的两个介损值已十分接近,即使不平均也完全有参考价值。目前,变频介损仪已成为介损测量的常规仪器,其优异的抗干扰能力和准确度已经得到认可。

仪器的装箱清单

 

1.主机

一台

2.高压电缆

一条

3.低压电缆

两条

4.电源线

一条

5.地线

一条

6.CVT线 

一条

7.5A保险管(内置)

两只

8.打印纸

一卷

9.说明书

一本

10.出厂试验报告

一份

11.合格证

一张

 

特点及性能

介损绝缘试验可以有效地发现电器设备绝缘的整体受潮劣化变质以及局部缺陷等,在电工制造、电气设备安装、交接和预防性试验中都广泛应用。

介质损耗测量仪用于现场介损测量或试验室精密介损测量。仪器为一体化结构,内置介损电桥、变频电源、试验变压器和标准电容器等。仪器采用变频抗干扰和傅立叶变换数字滤波技术,全自动智能化测量,强干扰下测量数据非常稳定。测量结果由大屏幕液晶显示,仪器自带微型打印机可打印输出测试结果。

1.1主要技术指标

额定工作条件:环境温度  -10℃~50℃

相对湿度  <85%

输入电源:    180V~270VAC,50Hz/60Hz±1%,市电或发电机供电

准确度:      Cx: ±(读数×1%+1pF)

tgδ: ±(读数×1%+0.00040)

抗干扰指标:         变频抗干扰,在200%干扰下仍能达到上述准确度

电容量范围:         内施高压:3pF~60000pF/10kV    60pF~1μF/0.5kV

外施高压:3pF~1.5μF/10kV      60pF~30μF/0.5kV

分辨率:           高0.001pF,4位有效数字

tgδ范围:     不限,分辨率0.001%,电容、电感、电阻三种试品自动识别。

试验电流范围: 10μA~5A

内施高压:    设定电压范围:0.5~10kV

大输出电流:200mA

升降压方式:连续平滑调节

电压精度:±(1.0%×读数+10V)

电压分辨率:0.1V

试验频率:45、50、55、60、65Hz 单频

45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz 自动双变频

频率精度:±0.01Hz

外施高压:    正、反接线时大试验电流5A

CVT自激法低压输出:输出电压3~50V,输出电流3~30A

高电压介损:  支持变频和谐振电源高电压介损

实时时钟:    实时显示时间和日期

内部存储:    仪器内部可存储100组测量数据

U盘:        支持U盘存储

打印机:      微型热敏打印机

计算机接口:  标准RS232接口(选配)

尺寸重量:    K型:外形尺寸368mm×288mm×280mm;主机重量22kg。

其他款型:外形尺寸430mm×314mm×334mm;主机重量30kg。

注:上述为E型主要技术指标,其它型号技术指标详见本章节“1.3.6各型号测试功能说明”。

 

1.2 系列型号功能列表

产品

型号

电容测量

范围(10kV)

大输出

电压/电流

高电压

介损

正接

反接

反接线

低压屏蔽

CVT自激法

CVT

变比

B型

3pF~40nF

10kV/140mA

支持

外部自激升压

D型

3pF~60nF

10kV/200mA

支持

C11/C下节

同时测量

C1/C2同时测量

高压测量线需悬空

E型

3pF~60nF

10kV/200mA

支持

C11/C下节

同时测量

C1/C2同时测量

高压测量线可拖地

F型

3pF~60nF

12kV/200mA

支持

C11/C下节

同时测量

C1/C2同时测量

高压测量线可拖地

K型

3pF~60nF

10kV/200mA

支持

C11/ C下节同时测量

C1/C2同时测量

高压测量线可拖地

S型

(四通道)

3pF~60nF

10kV/200mA

支持

C11/C下节

同时测量

C1/C2同时测量

高压测量线可拖地

J型

(0.5%)

3pF~60nF

10kV/200mA

支持

C11/C下节

同时测量

C1/C2 同时测量

高压测量线可拖地

1.3 主要功能特点

1.3.1 变频抗干扰

采用变频抗干扰技术,在200%干扰下仍能准确测量,测试数据稳定,适合在现场做抗干扰介损试验。

1.3.2高精度测量

采用数字波形分析和电桥自校准等技术,配合高精度三端标准电容器,实现高精度介损测量。仪器所有量程输入电阻低于2Ω,消除了测量电缆附加电容的影响。

1.3.3安全措施

高压保护:试品短路、击穿或高压电流波动,能以短路方式高速切断输出。

供电保护:误接380V、电源波动或突然断电,启动保护,不会引起过电压。

接地保护:具有接地检测功能,未接地时不能升压,若测量过程中仪器接地不良则启动接地保护。

CVT 保护:高压侧电压和电流、低压侧电压和电流四个保护限制,不会损坏设备;误选菜单不会输出激磁电压。CVT测量时无10kV高压输出。

防误操作:两级电源开关;电压、电流实时监视;多次按键确认;接线端子高/低压分明;慢速升压,可迅速降压,声光报警。

防“容升”:测量大容量试品时会出现电压抬高的“容升”效应,仪器能自动跟踪输出电压,保持试验电压恒定。

高压电缆:为耐高压绝缘导线,可拖地使用。

抗震性能:仪器采用*抗震设计,可耐受强烈长途运输震动、颠簸而不会损坏。

1.3.4打印存储

仪器自带微型打印机,可以将测量结果打印输出,并将测量结果存贮到仪器内(可存储100组测量数据)或U盘,以便日后查阅。

1.3.5实时时钟

仪器内带实时时钟,实时显示,并能记录测量的日期和时间。

1.3.6各型号测试功能说明

B型:轻便型,高压大输出电流为140mA,具有正接线、反接线功能,可选择内/外标准电容、内/外高压多种工作模式,一体化结构,可做各种常规介损试验。

D型:实用型,高压大输出电流为200mA,具有正接线、反接线、反接线低压屏蔽、CVT自激法,反接线低压屏蔽功能能在220kV CVT母线接地情况下,对C11进行不拆线10kV反接线介损测量,并可一次接线同时测出两个电容的电容量和介损值。CVT自激法测量时,C1/C2可一次接线同时测出,无须换线和外接任何配件,但高压测量线需悬空吊起。

E型:标准型,在D型基础上增加了CVT变比测试功能,同时升级了CVT自激法测试,现场CVT自激法测试时高压测量线可拖地使用,无需吊起。

F型:增强型,功能同E型,输出高电压从10kV增加至12kV。

K型:标准型,在E型基础上减小体积重量,设备更精巧。

S型:四通道型,功能同E型,增加了3个正接通道。

J型:高精度型,功能同E型,测量准确度为0.5%。

所有型号仪器均具备下述特点:

(1)支持变频和谐振电源高电压介损。

(2)内置串联和并联两种介损测量模型,方便仪器检定。

(3)配置热敏打印机,使打印更加快捷、无噪音和清晰。

(4)320×240点阵大屏液晶显示,菜单操作,测试数据丰富,自动分辨电容、电感、电阻型试品。

(5)具有外接标准电容器接口,可外接油杯做精密绝缘油介损试验,可外接固体材料测量电极做精密绝缘材料介损试验,也可外接高压标准电容器做高电压介损试验。

(6)带日历时钟,可存储100组测量数据。

(7)计算机接口(选配)。

 

面板说明

 

高压输出测量接地:若出厂配置的高压测试线有接地屏蔽层,则需将高压测量线的接地屏蔽层连接至此处,没有则留空。CVT自激法测量的高压连线接地屏蔽层在拖地模式下必须接地,非拖地模式下接地屏蔽层应悬空不能接地且高压测量线也应悬空吊起不能拖地。

高压输出插座(0.5~10kV,大200mA)

安装位置:如图2-1所示,安装在箱体前侧面。

功    能:内高压输出;检测反接线试品电流;内部标准电容器的高压端。

接线方法:插座1脚接高压线芯线(红夹子),2、3脚接高压线屏蔽(黑夹子)。正接线时,高压线芯线(红夹子)和屏蔽(黑夹子)都可以用作加压线;反接线时只能用芯线对试品高压端加压。如果试品高压端有屏蔽极(如高压端的屏蔽环)可接高压屏蔽,无屏蔽时高压屏蔽悬空。若配置的高压测试线有接地屏蔽层,则需将高压测量线的接地屏蔽层连接至图2-1中的“1”处。

注意事项:

(1)若仪器CVT自激法高压连线具备“高压拖地”功能,使用拖地模式测量时务必使用原厂配置的高压电缆(原厂电缆在出厂时已进行校准),不可使用其它高压电缆代替,否则会引起较大的测量误差。CVT自激法不使用拖地模式时,高压电缆必须悬空,接地屏蔽层也不能接地!

(2)高压插座和高压线有危险电压,禁止碰触高压插座、电缆、夹子和试品带电部位!确认断电后接线,测量时务必远离!

(3)用标准介损器(或标准电容器)检定反接线精度时,应使用全屏蔽插头连接试品,否则暴露的芯线会引起测量误差。

(4)应保证高压线与试品高压端零电阻连接,否则可能引起误差或数据波动,也可能引起仪器保护。

(5)强干扰下拆除接线时,应在保持电缆接地状态下断开连接,以防感应电击。

CVT自激法低压输出插座(3~50V,3~30A)

功    能:由该插座和图2-1中的接地接线柱“4”输出CVT测量的低压变频激励电源。

注意事项:

(1)因低压输出电流大,应采用仪器低阻线连接CVT二次绕组,接触不良会影响测量。

(2)视CVT容量从菜单选择合适的电压电流保护限。

(3)选择正/反接线时,此输出封闭。

测量接地:它同外壳和电源插座地线连到一起,与图2-1的“3”一起输出CVT测量的低压变频激励电源。尽管仪器有接地保护,但无论何种测量,仪器都应可靠独立接地以保障使用者的安全及测量结果的准确。

打印机:微型热敏打印机,用于打印测试数据。

USB:USB通信用。

RS232:与计算机联机使用。

U盘:用于外接U盘保存数据。

试品输入Cx插座(10μA~5A)

功    能:正接线时输入试品电流。

接线方法:插座1脚接测量线芯线(红夹子),2、3脚接测量线屏蔽(黑夹子)。正接线时芯线(红夹子)接试品低压信号端,如果试品低压端有屏蔽极(如低压端的屏蔽环)可接屏蔽,试品无屏蔽时屏蔽悬空。

注意事项:

(1)测量中严禁拔下插头,防止试品电流经人体入地!

(2)用标准介损器(或标准电容器)检测仪器正接线精度时,应使用全屏蔽插头连接试品,否则暴露的芯线会引起测量误差。

(3)应保证引线与试品低压端0电阻连接,否则可能引起误差或数据波动,也可能引起仪器保护。

(4)强干扰下拆除接线时,应在保持电缆接地状态下断开连接,以防感应电击。

标准电容输入Cn插座(10μA~5A)

功    能:输入外接标准电容器电流。

接线方法:与Cx插座类似,其区别在于:

(1)使用外部标准电容器时,应使用全屏蔽插头连接。此方式常用于外接高电压等级标准电容器,实现高电压介损测量。

(2)菜单选择“外标准电容”方式。

(3)将外接标准电容器的C和tgδ置入仪器,实现Cx电容介损的值测量。

从理论上讲,任何容量和介损的电容器,将参数置入仪器都可做标准电容器。不同的是标准电容器能提供更好的长期稳定性和精度。

(4)不管正接线还是反接线测量,标准电容器接线方式始终为正接线。

总电源开关:开关机用,可在发现异常时随时关闭。

供电电源插座:接220V市电,插座内置保险丝座,保险丝规格为10A / 250V,若损坏应使用相同规格的保险丝替换。若换用备用保险丝后仍烧断,可能仪器有故障,可通知厂家处理。

高压允许开关:内置高压系统或CVT自激法低压输出系统的总电源开关。此开关受总电源开关控制。

按键:按下“↑”、“↓”、“←”、“→”键可移动光标和修改光标处内容,“确认”键用于确认或结束参数修改,在测试界面长按该键可开始测量,测量过程中,按“确认”键可终止测量。

液晶显示屏:320×240点阵灰白背光液晶显示屏,显示菜单、测量结果或出错信息。应避免长时间阳光爆晒,避免重压。

背光调节:液晶显示屏显示较暗或不清晰时可调节该电位器至合适位置使显示明亮清晰。

指示灯:配合仪器内部蜂鸣器进行测试、报警等声光警示。

使用说明

3.1初始菜单界面

打开总电源开关后,系统进入初始菜单界面。

 

测试模式:选择测试模式和设置各项测试参数,

历史记录:查看保存的历史数据

系统设置:出厂参数设置及系统时间校准

帮    助:可查阅软件版本等信息

取消或使用CVT自激法“高压连线拖地”功能:

开机右下角显示“”表示该仪器在CVT自激法测试时高压连线具备拖地功能。

光标停留在“测试模式”处长按“→”键(听到蜂鸣器声音松手)可取消或使用拖地模式(右下角显示“”表示当前为拖地模式),在拖地模式下必须将高压连线的接地屏蔽层插头接至图2-1中的“1”(高压测量接地)处,否则会引起测量误差;取消拖地模式后高压连线必须悬空吊起,同时高压连线的接地屏蔽层插头也应悬空,否则会引起测量误差。

使用或取消发“发电机供电”模式:

光标停留在“测试模式”处长按“←”键(听到蜂鸣器声音松手)可使用或取消发电机供电模式(左下角显示“”表示当前为发电机供电模式),仪器开机默认为市电供电模式,发电机模式适合使用发电机或移动电源供电环境,发电机模式下仪器将不进行接地检测。

3.2测试模式

3.2.1 开始测试菜单界面

在初始菜单界面将光标移动到“测试模式”按确定按钮进入开始测试菜单界面,如图3-2所示。

界面左侧为参数设置选项,移动光标到相关参数选项按确定键可设置相关试验参数,右侧显示内容为已设置好试验参数,光标停留在“开始测试”栏长按“确认” 键可开始测试。

界面右侧“测试地点”下一行为信息提示行,若内外高压选择有误则提示“当前为内高压模式,请开启内高压”或“当前为外高压模式,请关闭内高压”;若仪器没有接地则会提示“请检查接地”,当有错误提示时仪器无法正常启动,只有提示“确认无误后长按确认键开始测试”时仪器方可启动测试。

 

3.2.2 试品模型选择菜单界面

将光标移动到“试品模型”功能选项,界面如图3-3所示,按“确认”按钮后移动光标可选择合适的试品模型(光标移动到相应功能后按确认键)。实验室一般使用串联型介损因数标准器检定,校验时应使用RC串联模型。

RC串联(电流比较仪型电桥):采用电流比较仪型电桥(如QS30电桥)校准的串联型试品(或介质损耗因数标准器),该项在开始测试界面显示"RC串联"。

    RC串联(西林型电桥): 采用西林型电桥(如2801、QS1和QS37等电桥)校准的串联型试品(或介质损耗因数标准器) ,该项在开始测试界面显示 "RC串联"。

RC并联(现场使用):一般实际的电容试品可等效为RC并联模型,建议现场试验时使用。

采用电流比较仪型电桥和西林型电桥校准的串联型试品(或介质损耗因数标准器)的区别只是电容量不同:为西林型电桥标定值,C为电流比较仪型电桥标定值。

 

3.2.3 接线方式选择菜单界面

 

将光标移动到“接线方式”功能选项,界面如图3-4所示,按“确认”按钮后移动光标可选择合适的接线方式。

接线方式:共5种接线方式(功能因型号有差别,具体详见型号功能说明部分),分别为:正接线、反接线、反接线低压屏蔽、CVT自激法和变比。选择CVT自激法测量时需同时将相关参数一并设置好。

CVT自激法测量必须打开内高压允许开关,由机内提供激励电压,由“低压输出”和“测量接地”输出。为安全起见,CVT自激法还需要设置以下几个保护限:

将光标移动到xxkV / xxmA / xxV / xxA,按↑↓选择合适值,选择好后按确认键退出。

xxkV:可选0.5/0.6/0.8/1/1.5/2/2.5/3/3.5/4kV,为高压上限,只能使用4kV以下电压。

xxmA:可选10/15/20/25/30/35/40/45/50/60/70/80/100/120/140/200mA,表示待测试品的高压电流上限。

xxV:可选3/4/5/6/7/8/9/10/12/15/20/25/30/35/40/50V,表示低压激励电压上限。

xxA:可选3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13/14/15/16/20/30A,表示低压激励电流上限。

注意:

(1)测量时4个保护限同时起作用,因此试验高压可能达不到设定值。如果高压达不到保护限,可适当调整受到限制的保护限。

(2)通常测量C1时低压激励电压可达20V,测量C2时低压激励电流可达15A。一般可设高压电压2~3kV,较少采用高压电流限制,可设为大200mA。

变比测量时应选择合适的高压输出使二次侧电压小于120V,当二次侧电压≥120V时仪器会发出声光报警并提示“接线错误”。

3.2.4 标准电容选择菜单界面

将光标移动到“标准电容”功能选项,界面如图3-5所示,按“确认”按钮后移动光标可选择合适的标准电容。选择外标准电容时需同时将外标准的电容量和介损一并设置好。

 

选择外标准电容时将光标移动到Cn=xxxxx e x pF 和tgδ=xx.xxx%按↑↓选择合适值,选择好后按确认键退出。

Cn采用科学计数法,如5.000e1=5.000×101=50.00,1.000e2=1.000×102=100.0等,范围0.000e0~9.999e5 (即0~999900pF)。tgδ设置范围0~±9.999%。

内标准电容通常可用于正、反接线测量和CVT自激法测量,高电压介损选用外标准方式,需要将外接电容参数置入仪器。

3.2.5 测试频率选择菜单界面

测试频率可选择定频或异频,频率选择菜单界面如图3-6所示,频率选择范围如下:

定频:

“50Hz”:为工频测量,此设置不能抗干扰,在试验室内测量或校验时选用。

“45/55/60/65Hz”:为单频率测量,研究不同频率下介损的变化时选用。

频率自适应:外高压测量模式下有效(不能更改),系统自动识别外施高压频率,测试频率无需在测试前设置。

异频:

“45/55Hz”:为自动变频,适合50Hz电网工频干扰下测量。

“55/65Hz”:为自动变频,适合60Hz电网工频干扰下测量。

“47.5/52.5Hz”:为自动变频,适合50Hz电网工频干扰下测量。

 

3.2.6 测试电压选择菜单界面

 

内高压可选择“0.5 /0.6 /0.8 /1 /1.5 /2 /2.5 /3 /3.5 /4 /4.5 /5 /5.5 /6 /6.5 /7 /7.5 /8 /8.5 /9 /9.5 /10.0kV”(F型高输出电压为12kV),应根据高压试验规程选择合适的试验电压。

注:若选择“CVT自激法”测试功能,则该选项无效。CVT自激法的相关电压参数需在该功能选项下进行设置。

3.2.7 测试备忘设置菜单界面

设备编号:可设置8位字母或数字编号,将光标移动到”设备编号”处,按确认健进入设备编号设置,通过“←”、“→”健移动光标,通过↑↓选择合适值,设置好后按确认键退出。

测试人员:可设置8位字母或数字编号,将光标移动到” 测试人员”处,按确认健进入测试人员设置,通过“←”、“→”健移动光标,通过↑↓选择合适值,设置好后按确认键退出。

测试地点:可设置8位字母或数字编号,将光标移动到” 测试地点”处,按确认健进入测试地点设置,通过“←”、“→”健移动光标,通过↑↓选择合适值,设置好后按确认键退出。

3.2.8 测试结果界面

3.2.8.1反接法测试结果界面

 

测试完成显示结果后,可移动光标选择保存或打印数据。

仪器自动分辨电容、电感、电阻型试品:电容型试品显示Cx和tgδ;电感型试品显示Lx和Q;电阻型试品显示Rx和附加Cx或Lx。自动选取显示单位。

试品为电容时:显示数据为Cx、tgδ、Ux、Ix、Φ、f1、f2, |δ|>1则显示电容和串/并联电阻

试品为电感时:显示数据为Lx、Q、Ux、Ix、Φ、f1、f2, |Q|<1则显示电感和串联电阻

试品为电阻时:显示数据为Cx(Lx)、Rx、Ux、Ix、Φ、f1、f2

Cx   试品电容量[1μF=1000nF纳法 / 1nF=1000pF],如显示10.00nF即10000pF

tgδ   介损因数[1%=0.01]

Lx   试品电感量[1MH兆亨=1000kH / 1kH=1000H]

Q     品质因数[无单位]

Rx   试品电阻值[1MΩ=1000kΩ / 1kΩ=1000Ω]

Ux   试验电压[1kV=1000V / 1V=1000mV]

Ix    试品电流[1A=1000mA / 1mA=1000μA]

Φ     试品电流超前试验电压的角度[°度]或测变比时一次电压超前二次电压的角度

K     测CVT变比时,一次电压比二次电压

f1    频率[Hz],显示*次测试频率

f2    频率[Hz],显示第二次测试频率

显示over表示测量数据超量程。

3.2.8.2反接线低压屏蔽测试结果界面

反接线低压屏蔽测试一次接线可同时测出C11和C下节(下端屏蔽部分)的电容量和介损值。

3.2.8.3 CVT自激法测试结果界面

CVT自激法按测量接线,与试品输入Cx插座连接的定义为C1,与高压线连接的为C2。U1为测量C1时的高压,U2为测量C2时的高压。

3.3历史数据

进入历史数据菜单界面如图3-12所示。

移动光标到“U盘”选项按“确定”键可将数据导出到U盘,上移到“清空”选项按“确定”键可清空保存的全部数据。将光标移动到“>>>>”选项按下“确定”键进入数据选择界面,光标位置默认停留在近保存的单条数据上,若要查看其他数据可上下移动光标进行选择,选择好要查看的数据后按“确定”按钮进入单条历史数据显示界面。历史数据选择界面和单条历史数据显示界面如图3-13和图3-14所示。

进入单条历史数据显示界面后,在左侧功能选项区上下移动光标可选择打印、删除本条数据和退出单条历史数据显示界面。

 

 

3.4系统设置

进入系统设置菜单可进行系统时间校准,“出厂设置”参数禁止用户修改,只允许生产厂家进行出厂参数设置。

3.5帮助

可查看仪器的相关操作指导。

3.6启动测量

进入测试界面设置好各项试验参数后,将光标移动到“开始测试”功能选项上,按住“确认”键3s以上启动测量。

启动测量后发出声光报警;在测试过程中会实时显示测试相关参数(电压、电流、频率、电容量等参数)和测量进程(0%~99%)。

测量中按“确认”键可取消测量,遇紧急情况立即关闭总电源。

测量过程结束,仪器自动降压后再显示结果。

3.7对比度调节

液晶显示屏的对比度已在出厂时校好,如果您感觉不够清晰,调整面板上的电位器使液晶显示屏显示内容清晰为止。

 

参考接线

4.1常规正接线(正接线、内标准电容、内高压)

4.2常规反接线(反接线、内标准电容、内高压)

4.3正接线、外标准电容、内高压

4.4反接线、外标准电容、内高压

4.5正接线、内标准电容、外高压

4.6反接线、内标准电容、外高压

4.7正接线、外标准电容、外高压(高电压介损)

4.8反接线、外标准电容、外高压

4.9反接线低压屏蔽

可在220kV CVT母线接地情况下,对C11进行不拆线10kV反接线介损测量。如下图所示:母线挂地线,C11上端不拆线,C11下端接高压线芯线,C2末端δ和X接Cx芯线。这样C12和C2被低压屏蔽,仪器采用反接线低压屏蔽测量方式,可同时测出C11和下端被屏蔽部分的电容量和介损值。

4.10 CVT自激法

高压线芯线接C2下端,Cx芯线接C12上端。在CVT 自激法测量中,仪器先测量C12,然后自动倒线测量C2,并自动校准分压影响。

1)D型高压连线不可拖地,高压线应悬空不能接触地面(高压线的接地屏蔽层插头必须悬空),否则其对地附加介损会引起误差,可用细电缆连接高压插座与CVT试品并吊起。

2)E、F、S、J型高压连线可拖地使用,在开机初始界面(图3-1界面),光标停留在“测试模式”处长按“→”键(听到蜂鸣器声音松手)可取消或使用拖地模式(右下角显示“”表示当前为拖地模式),在拖地模式下必须将高压连线的接地屏蔽层插头接至图2-1中的“1”(高压测量接地)处,否则会引起测量误差;取消拖地模式后高压连线必须悬空吊起,高压连线的接地屏蔽层插头也应悬空,否则会引起测量误差。拖地模式下的高压连线必须使用原厂配置的电缆(已校准),否则会引起测量误差!

4.11 CVT变比测试

仪器高压线的芯线红夹子接CVT的上端,母线拆地,CVT下端接地,低压线红黑夹子接二次绕组。

常见CVT的参考测量方法

目前常见的电容式电压互感器可分为110kV、220kV、500kV等不同电压等级,一般110kV的CVT其C1就一节,220kV的CVT其C1有两节,而500kV的CVT其C1有三节。

5.1  500kV CVT的测量方法

1)C11的测量方法

按图5-1标明的方式接线,测量C11时应注意:

◇ 拆开δ端,X端一定要接地

◇ a点接红色高压测试线的芯线(红夹子),b点接红色高压测试线的高压屏蔽层(黑夹子)

2)C12的测量方法

按图5-2标明的方式接线,测量C12时注意:

◇ 拆开δ端,X端一定要接地

◇ a点接红色高压测试线芯线(红夹子),b点接黑色低压测试线芯线(红夹子)

3)C13和C2的测量方法

仪器设有专门的CVT自激法,不需外加任何其它设备,就可以完成测试。按图5-3标明的方式接线,仪器选用CVT自激法测量方式,试验电压可设置为2kV,CVT自激法能一次测量C13和C2两个电容的介损和电容量。

5.2  220kV CVT的测量方法

1)C11的测量方法

按图5-4标明的方式接线,测量C11时注意:

◇ δ和X相连,与接地分开。

◇ a点接红色高压测试线的芯线(红夹子),C2末端δ和X 接Cx端芯线,这样C12与C2就被低压屏蔽了。

2)C12和C2的测量方法

仪器设有专门的CVT自激法,不需外加任何其它设备,就可以完成测试。按图5-5标明的方式接线,仪器选用CVT自激法测量方式,试验电压可设置为2kV,CVT自激法能一次测量C12和C2两个电容的介损和电容量。

5.3  110kV CVT的测量方法

仪器设有专门的CVT自激法,不需外加任何其它设备,就可以完成测试。按图5-6标明的方式接线,仪器选用CVT自激法测量方式,试验电压可设置为2kV,CVT自激法能一次测量C13和C2两个电容的介损和电容量。

 

现场试验注意事项

如果使用中出现测试数据明显不合理,请从以下方面查找原因:

6.1搭钩接触不良

现场测量使用搭钩连接试品时,搭钩务必与试品接触良好,否则接触点放电会引起数据严重波动!尤其是引流线氧化层太厚,或风吹线摆动,易造成接触不良。

6.2接地接触不良

接地不良会引起仪器保护或数据严重波动。应刮净接地点上的油漆和锈蚀,务必保证0电阻接地!

6.3直接测量CVT或末端屏蔽法测量电磁式PT

直接测量CVT的下节耦合电容会出现负介损,消除负介损可采取下述措施或改用CVT自激法测量:

1)测试时测量仪器的接地端直接接在被试品的金属底座上,并保证接触良好。

2)条件允许时尽可能将非被试绕组短接,以减小电感和铁心损耗的影响。

3)被试品周围不应有铁架、脚手架、木梯等物体,尽可能减小分布阻抗的影响。

4)试验引线与被试品的夹角应尽可能接近90°,以减小线与试品间的分布电容。

用末端屏蔽法测量电磁式PT时,由于受潮引起“T形网络干扰”出现负介损,吹干下面三裙瓷套和接线端子盘即可。也可改用常规法或末端加压法测量。

6.4空气湿度过大

空气湿度大使介损测量值异常增大(或减小甚至为负)且不稳定,必要时可加屏蔽环。因人为加屏蔽环改变了试品电场分布,此法有争议,可参照有关规程。

6.5发电机供电

发电机供电时可采用定频50Hz模式工作。

6.6测试线

1)由于长期使用,易造成测试线隐性断路,或芯线和屏蔽短路,或插头接触不良,用户应经常维护测试线。

2)测试标准电容试品时,应使用全屏蔽插头连接,以消除附加杂散电容影响,否则不能反映仪器精度。

3)自激法测量CVT时,若使用“高压连线拖地”功能,请务必使用原厂配置的高压电缆(原厂电缆在出厂时已进行校准),高压连线的接地屏蔽层必须接地,不可使用其它高压电缆代替,否则会引起较大的测量误差。若拖地模式下测量误差较大,则需将高压电缆返厂重新进行校准。

4)自激法测量CVT时,非的高压线应吊起悬空,否则对地附加杂散电容和介损会引起测量误差。使用电缆在非拖地模式下测量CVT,高压电缆也应悬空且电缆的接地屏蔽层不能接地,否则会引起较大的测量误差。

6.7工作模式选择

接好线后请选择正确的测量工作模式,不可选错。特别是干扰环境下应选用变频抗干扰模式。

6.8试验方法影响

由于介损测量受试验方法影响较大,应区分是试验方法误差还是仪器误差。出现问题时可首先检查接线,然后检查是否为仪器故障。

6.9仪器故障

1)用万用表测量一下测试线是否断路,或芯线和屏蔽是否短路;

2)输入电源220V过高或过低;接地是否良好;

3)用正、反接线测一下标准电容器或已知容量和介损的电容试品,如果结果正确,即可判断仪器没有问题;

4)拔下所有测试导线,进行空试升压,若不能正常工作,仪器可能有故障。

仪器检定

7.1检定

用带插头的屏蔽电缆连接标准损耗器。如果不能保证标准损耗器的精度,应使用比对法检定,建议用2801电桥或其它精密电桥作比对标准。

1)介质损耗因数标准器一般为串联模型,因此仪器的试品模型应选择“RC串联(电流比较仪型电桥)”或“RC串联(西林型电桥)”。

RC串联(电流比较仪型电桥):采用电流比较仪型电桥(如QS30电桥)校准的串联型试品(或介质损耗因数标准器),该项在开始测试界面显示"RC串联"。

    RC串联(西林型电桥): 采用西林型电桥(如2801、QS1和QS37等电桥)校准的串联型试品(或介质损耗因数标准器) ,该项在开始测试界面显示 "RC串联"。

采用电流比较仪型电桥和西林型电桥校准的串联型试品(或介质损耗因数标准器)的区别只是电容量不同:

为西林型电桥标定值,C为电流比较仪型电桥标定值。

2)用介质损耗因数标准器(或标准电容器)检定仪器反接线精度时,高压电缆与试品连接必须使用全屏蔽插头,否则暴露的芯线会引起测量误差。

3)用介质损耗因数标准器(或标准电容器)检定仪器正接线精度时,低压电缆与试品连接必须使用全屏蔽插头,否则暴露的芯线会引起测量误差。

严格按照上述要求检定方能真实反映本仪器的测量精度!

7.2抗干扰能力

设置一个回路向仪器注入定量的干扰电流。

注意:

1)应考虑到该回路可能成为试品的一部分。

2)仪器启动后会使220V供电电路带有测量频率分量,如果该频率分量又通过干扰电流进入仪器,则无法检验仪器的抗干扰能力。

3)不建议用临近高压导体施加干扰,因为这样很容易产生近距离*放电,这种放电电阻是非线性的,容易产生同频干扰。

 

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