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高压介质损耗测试装置高压介质损耗测试装置
1. 用途特点及性能
本款仪器用于现场抗干扰介损测量,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。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,自带微型打印机可打印输出。
1.1主要技术指标
准确度: Cx: ±(读数×1%+2pF)
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: ±(1.5%×读数+10V)
电压分辨率: 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: 正接线时大试验电流5A,工频或变频40-70Hz
反接线时大试验电流10kV/5A,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
测量时间: 约30s,与测量方式有关
输入电源: 180V~270VAC,50Hz/60Hz±1%,市电或发电机供电
计算机接口: 标准RS232 接口
存储数据: 100组
打印机: 微型热敏打印机
环境温度: -10℃~50℃
相对湿度: <90%
1.2 主要功能特点
1.2.1 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。
1.2.2 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。
1.2.3 多级安全保护,确保人身和设备安全
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。
低压保护: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:仪器接地不良使外壳带危险电压时,启动接地保护。
C V T:高压电压和电流、低压电压和电流四个保护限,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、电流实时监示;多次按键确认;接线端子高/低压分明;缓速升压,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。
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。
高压电缆:为耐高压绝缘导线,可拖地使用。
1.2.4 功能强大
(1) 具有正/反接线,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,不需外接任何辅助设备。
(2) 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,自带微型打印机可打印输出。
(3) 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。
(4) 自动识别50Hz / 60Hz 系统电源,并支持发电机供电,即使频率波动大,也可正常测量。
(5) 内置串联和并联两种介损测量模型,方便仪器检定。
(6) CVT 自激法变频测量接口,C1/C2可一次接线同时测出,自动补偿母线接地和标准电容器的分压影响,无须换线和外接任何配件,自激法高压连接线可以拖地。
(7) 具有反接线低压屏蔽功能,在220kVCVT 母线接地情况下,对C11 可进行不拆线10kV 反接线介损测量。
(8) 自动识别外接高压试验电源频率40Hz~70Hz,支持工频电源、变频电源和串联谐振电源做大容量高电压介损试验。
(9) 中文图文菜单,大屏幕背光LCD 显示更清晰,电流电压实时监视。
(10)带日历时钟,可存储100 组测量数据。
(11)带计算机接口。,
1.3 供货范围
(1)仪器主机 (2)使用说明书和产品合格证
(3)测试电缆线 (4)电源线
(5)打印纸和保险管 (6)其它详见《装箱单》
高压输出面板图 上面板图
2. 面板说明
2.1 高压输出插座(0.5~10kV,大200mA)
安装位置:箱体前侧面,外设保护门。
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。
注意事项:
(1)仪器测量电缆通用,建议用高压线连接此插座。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!
(2)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误差。
(3)应保证高压线与试品高压端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。
2.2 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。
2.3 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”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。从原理上讲,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。
2.4 CVT 自激法低压输出插座(3~50V,3~30A)
功 能:由该插座和接地接线柱输出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)启动CVT 测量时,输出2~5V 的试探电压,若外部接线有错会自动停机。若怀疑仪器故障,可测量有无该试探电压。
(4)选择正/反接线时,此输出封闭。
2.5 测量接地接线柱
它同外壳和电源插座地线连到一起。如果仪器配套的高压线带有接地屏蔽,可将接地屏蔽的插头,插入接地柱插孔。
注意事项:
(1)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。
(2)保证0 电阻接地。应仔细检查接地导体不能有油漆或锈蚀,否则应将接地导体刮干净。轻微接地不良可能引起误差或数据波动,严重接地不良可能引起危险!
2.6 电源输入插座(180V~270V 50Hz/60Hz)
注意事项:
(1)仪器有快速断电保护功能,低压突然断电时迅速以短路方式切断高压输出。此功能要求仪器的低压电源(插座、刀闸等)应可靠连接,否则超过数ms 的断电便会引起保护。
(2)输入电压大于270V(如误接380V),仪器立即保护,切断内部电源。保护后只有总电源开关灯亮,但屏幕无显示。此时可检查电源,重新开机。
(3)如果电压过低,仪器无法输出设定高压,可用调压器调整。
(4)仪器可以自动适应50Hz/60Hz 电源频率。
(5)采用发电机供电时,频率波动大,且使用发电机的场合不存在干扰,可选择“定频”模式,以排除发电机供电频率波动的影响。
2.7 保险管座
保险管座与低压电源插座合为一体,保险管规格5A / 250V,尺寸φ5×20mm。
注意事项:应使用相同规格的保险丝。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。
2.8 内高压允许开关
功 能:内置高压系统或CVT 自激法低压输出系统的总电源开关。关闭此开关,仪器自动设置为外部高压测量方式。此开关受总电源开关控制。
注意事项:
(1)用内置高压测量时打开此开关。启动测量后仪器自动升/降压,并伴随声光报警。在报警期间有高压输出!
(2)紧急情况应立即关闭此开关,或关闭总电源开关。
(3)出现保护信息后,应排除故障重新开机。
2.9 总电源开关
打开总电源开关,首先显示仪器名称和编号,数秒后自动进入测量菜单。关闭此开关,也同时关闭内部高压系统电源,紧急情况应立即关闭此开关。
2.10 按键
(1)“→”键移动光标,“↑”和“↓”键修改光标处内容,“启停”键用于确认或停止。详细功能见各型号仪器的“使用说明”。
(2)测量过程中,按任意键即终止测量。
2.11 液晶显示器
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。
2.12 打印机
自动打印:菜单选择自动打印后,测量结束即自动打印结果,之后可在远处切断仪器供电,使操作更加安全。
换纸和色带:热敏打印机,使用宽度58mm 热敏打印纸。换纸时要打开打印机的纸仓盖板,放入纸卷并留少许部分在外面,然后关闭盖板。
2.13 通讯接口
功 能:RS232 接口,与PC 机或笔记本电脑的串行通讯口连接。为保证通讯正常,双方应设置相同的波特率和通讯地址。
通讯协议:仪器与PC 机按规定协议通讯,实时操作仪器,实现设置、测量、数据存储传送等功能。注意:应在视距内遥控仪器,确保人员远离后再启动测量。
3. 使用说明
3.1 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,可用如下方法调整:
按住↑或↓不动,再打开总电源开关,再按↑或↓调整显示对比度,调整完毕按“启停”键退出。
3.2 进入菜单
打开总电源开关后,先显示开机画面,再显示生产日期:
然后自动进入测量菜单。使用机内高压请打开内高压允许开关。
开内高压允许后数秒⑥处指示,表示内部高压就绪,此时光标可移动位置为① ② ③ ④ ⑤。
关闭内高压允许③处指示“外高压”,光标可移动位置为① ② ⑤。
3.3 选择接线方式
光标在①,按↑↓选择“正接线”、“反接线”、“CVT”和“变比”测量方式。
3.4 选择内、外标准电容
光标在②,按↑↓选择“内标准”“外标准”,表示使用内或外接标准电容。通常可用内部标准作正、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:
在此处按住“启停”键不放,直到显示:
可设置外标准的电容量和介损。Cn 采用科学计数法,如5.000e1=5.000x101=50.00,
1.000e2=1.000x102=100.0 等,范围0.000e0~9.999e5 (即0~999900pF)。
tgδ 设置范围0~±9.999%。
移动光标,↑↓修改光标处内容。设置完毕按住“启停”键不放,直到返回测量菜单,同时参数被储存,数据有效。右下角显示“*”表示不允许修改其它数据,这些数据为仪器出厂参数,一旦变更会严重影响测量!
3.5 选择试验频率
3.5.1 开机默认频率
光标在③,显示“变频”,表示45/55Hz 自动变频。仪器自动用45Hz 和55Hz 各测量一次,然后计算50Hz 下无干扰时数据。开机自动默认为该方式,建议使用。
3.5.2 选择更多频率
光标在③,按住“启停”键1s 以上切换到全频率选择,按↑↓键循环显示“45Hz /50Hz / 55Hz / 60Hz / 65Hz / 50±5Hz / 60±5Hz / 50±2.5Hz”:
“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。
“50±5Hz”:为45/55Hz 自动变频,适合50Hz 电网工频干扰下测量。
“60±5Hz”:为55/65Hz 自动变频,适合60Hz 电网工频干扰下测量。
“50±2.5”:为47.5/52.5Hz 自动变频,适合50Hz 电网工频干扰下测量。
轻按“启停”,⑦处显示或取消 ,有此符号表示用发电机供电,能输出严格所选频率。此方式不能跟踪干扰频率,不能用于抗干扰。发电机供电时建议选用定频50Hz。
按住“启停”键1s 以上取消全频率选择。
3.6 选择试验高压
3.6.1 正/反接线方式下选择高压
光标在④,按↑↓键循环显示试验高压“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 /10kV”。应根据高压试验规程选择试验高压。
启动测量后,该处显示测量高压,⑧处会显示高压电流(mA)。
3.6.2 CVT 自激法接线方式下选择高压及保护限
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:
光标在④,轻按“启停”键循环显示xxkV / xxmA / xxV / xxA,按↑↓选择:
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。
启动CVT 测量后④处会显示激励高压。⑧处会显示高压电流(mA),低压电压(V)和低压电流(A),带有括弧的显示量如[18V],表示该量达到保护限,如果没有括弧,表示激励高压达到保护限。
3.7 自动打印
光标在⑤,按↑键可显示或取消⑩处打印机图标 ,有此图标表示测量结束自动打印。
3.8 串联方式
光标在⑤,快按10 次“启停”键,可显示或取消⑾处的RC 串联符号 。有此符号模拟西林型电桥工作。无此符号模拟电流比较仪电桥工作。试验室用标准介损器检定仪器时应显示,现场测量请取消 。
3.9 启动测量
光标在⑤,按住“启停”键1s 以上启动测量。
启动测量后发出声光报警;⑨处指示0%~99%表示测量进程。
测量中按任一键取消测量,遇紧急情况立即关闭总电源。
3.10 查看数据
显示结果后,按↑↓键可查看数据,按打印键打印。按住“启停”键1s 退出。
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。
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]
U 试验电压[1kV=1000V / 1V=1000mV]
I 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
P 试品损耗功率[1kW=1000W / 1W=1000mW]
F 频率[Hz],频率显示实际频率,自动变频方式显示中间频率
t 温度[℃摄氏度],机内传感器测量,受仪器发热影响,误差可能较大。仪器显示数据没有经过温度换算。
CVT 自激法测量显示数据为:C1、tgδ / C2、tgδ / U1、U2 / F、t
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。
显示over 表示测量数据超量程。
3.11 参考接线
3.11.1 正接线、内标准电容、内高压(常规正接线):
3.11.2 反接线、内标准电容、内高压(常规反接线):
3.11.3 正接线、外标准电容、内高压:
3.11.4 反接线、外标准电容、内高压:
3.11.5 正接线、内标准电容、外高压:
3.11.6 反接线、内标准电容、外高压:
3.11.7 正接线、外标准电容、外高压(高电压介损):
3.11.8 反接线、外标准电容、外高压:
3.11.9 传统CVT 自激法:
需外接标准电容、低压激励电源和监控用电压电流表,具体接线参见高压试验规程。
3.11.10 母线不接地CVT 自激法测量
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。另外,考虑C2 或C1 与内Cn 串联分压效应,其电容量可按下式校准:
其中Cc 为校准经验值,包含了Cn 及高压线对地电容的影响,其值可取110pF。
3.11.11 母线接地CVT 自激法测量
如果母线接地,建议采用如下方法测量:
*步,按图3.10.11.1 接线,用“内Cn”方式测量C13:
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一些误差(表现为C13 介损增加)。可用细电缆连接高压插座与CVT 试品并吊起。
为进一步补偿C2 串入标准回路对C13 影响,可按下式校准C13 电容:
其中Cc 为校准经验值,包含了Cn 及高压线对地电容的影响,其值可取110pF。
第二步,按图3.10.11.2 接线,用C13 作标准电容器测量C2,测量前将C13 的电容和介损置入仪器的外标准电容项中(参见3.3),并选择“外Cn”方式。
母线不接地时,也可以用这种接线方式测量。
3.11.12 CVT 自激法高压线可拖地
在CVT 自激法测量时,高压线芯线接C2 下端,Cx 芯线接C12上端,高压线可拖地使用,无需吊起(仪器内部自动补偿)。
3.11.13 反接线低压屏蔽
在反接线、内标准和内高压方式,光标移到“启动”处,按“↓”右下角显示“M”,启动反接线低压屏蔽功能。
可在220kVCVT 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/10kV/M 测量方式,测量出C11。
3.11.14 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“启动”处,按“↓”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。
3.11.15 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。
3.12 与计算机连接
连接好计算机后,可由计算机操控仪器,具体操作见主机软件说明。
3.13 附加菜单
3.13.1 进入 / 退出附加菜单
光标在测量菜单的光标位置①,轻按“启停”键,依次进入“线路序号/时钟/存储菜单”,或退出。在任何位置,按住“启停”键1s 以上会直接退到测量菜单。
画面左上角箭头 代表退出,有箭头指向的 轻按“启停”键退出,否则将箭头指向 再轻按“启停”键退出。
3.13.2 设置线路序号
设置线路序号供打印和储存。如果不需要可设置为空格。
光标有三个位置:退出,删除,设置。
在“退出”位置轻按“启停”键退出,并进入时钟菜单。
在“删除”位置显示叉号,轻按“启停”键删除后一个字母。
在“设置”位置显示闪动光标,移动到需要的字母上轻按“启停”键输入。
3.13.3 设置时钟、通讯地址及波特率
移动光标到需要位置,↑↓修改,轻按“启停”键确认并退出。
*行为时钟。
ADDR 为本仪器的通讯地址编码,可设定01~32。一台计算机可同时控制32 台测量仪器和设备。
BAUD 为通讯波特率,可设定2400/3600/4800/9600bps。
连接计算机时,应使通讯双方有相同的地址和波特率。
3.13.4 存储操作
存储数据:测量前可设置“线路序号”。测量结束后,显示如下数据画面:
右移箭头光标到表示存储的黑块处 ,轻按“启停”键存储。注意:存储数据按时间顺序排序,如果存储数据已满100 个,将自动删除时间早的一个数据。
查看数据:箭头光标移动到名称前(线路序号),画面右上角会显示测量日期和测量设置。轻按“启停”键可查看测量数据,可打印,打印的存储数据清单上有“MD”符号
表示是存储数据。再轻按“启停”键退出查看。
删除数据:箭头光标移动到名称前,快按3 次“启停”键即删除。
“........”表示空存储单元。
箭头指向退出符号,轻按“启停”键退到测量菜单。
4. 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:
4.1 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。
4.2 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!
4.3 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。
4.4 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。
4.5 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。
4.6 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。
4.7 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。
4.8 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。
4.9 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。
5. 仪器检定
5.1 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。
5.2 用QSJ3 检定
使用带插头的屏蔽电缆连接QSJ3,选择“正 / 外Cn / 外U”方式测量,电流比为Cx∶Cn,Cn 可置入适当值。
5.3 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。
6. 仪器工作原理简介
6.1 仪器结构
测量电路:傅立叶变换、复数运算等全部计算和量程切换、变频电源控制等。
控制面板:打印机、键盘、显示和通讯中转。
变频电源:采用SPWM 开关电路产生大功率正弦波稳压输出。
升压变压器:将变频电源输出升压到测量电压,大无功输出2kVA / 1 分钟。
标准电容器:内Cn,测量基准。
Cn 电流检测:用于检测内/外标准电容器电流。
Cx 正接线电流检测:只用于正接线测量。
Cx 反接线电流检测:只用于反接线测量。
反接线数字隔离通讯:用高速数字隔离通讯电路,将反接线电流信号送到低压侧。
6.2 工作原理
启动测量后高压设定值送到变频电源,变频电源用PID 算法将输出缓速调整到设定值,测量电路将实测高压送到变频电源,微调低压,实现准确高压输出。根据正/反接线和内/外标准电容的设置,测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程,测量电路采用傅立叶变换滤掉干扰,分离出信号基波,对标准电流和试品电流进行矢量运算,
幅值计算电容量,角差计算tgδ。反复进行多次测量,经过排序选择一个中间结果。测量结束,测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0。
CVT 测量:CVT 隔离开关断开,低压隔离开关接通输出低压。测量C2 时,CVT倒线开关接通,C2 接入试品通道,用C1 作标准电容测量C2。
7. 变频测量讨论
7.1 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。
7.2 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*正比和*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。
7.3 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*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。
8. 出错信息及处理
1~4 号错误信息全屏幕显示,5~21 号错误信息显示在A、B、C 型仪器的⑧号位
置(屏幕右下角)或D、E 和F 型仪器的⑨号位置(屏幕下侧中间)。
9、售后服务
1. 用途特点及性能
本款仪器用于现场抗干扰介损测量,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。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,自带微型打印机可打印输出。
1.1主要技术指标
准确度: Cx: ±(读数×1%+2pF)
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: ±(1.5%×读数+10V)
电压分辨率: 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: 正接线时大试验电流5A,工频或变频40-70Hz
反接线时大试验电流10kV/5A,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
测量时间: 约30s,与测量方式有关
输入电源: 180V~270VAC,50Hz/60Hz±1%,市电或发电机供电
计算机接口: 标准RS232 接口
存储数据: 100组
打印机: 微型热敏打印机
环境温度: -10℃~50℃
相对湿度: <90%
1.2 主要功能特点
1.2.1 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。
1.2.2 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。
1.2.3 多级安全保护,确保人身和设备安全
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。
低压保护: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:仪器接地不良使外壳带危险电压时,启动接地保护。
C V T:高压电压和电流、低压电压和电流四个保护限,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、电流实时监示;多次按键确认;接线端子高/低压分明;缓速升压,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。
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。
高压电缆:为耐高压绝缘导线,可拖地使用。
1.2.4 功能强大
(1) 具有正/反接线,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,不需外接任何辅助设备。
(2) 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,自带微型打印机可打印输出。
(3) 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。
(4) 自动识别50Hz / 60Hz 系统电源,并支持发电机供电,即使频率波动大,也可正常测量。
(5) 内置串联和并联两种介损测量模型,方便仪器检定。
(6) CVT 自激法变频测量接口,C1/C2可一次接线同时测出,自动补偿母线接地和标准电容器的分压影响,无须换线和外接任何配件,自激法高压连接线可以拖地。
(7) 具有反接线低压屏蔽功能,在220kVCVT 母线接地情况下,对C11 可进行不拆线10kV 反接线介损测量。
(8) 自动识别外接高压试验电源频率40Hz~70Hz,支持工频电源、变频电源和串联谐振电源做大容量高电压介损试验。
(9) 中文图文菜单,大屏幕背光LCD 显示更清晰,电流电压实时监视。
(10)带日历时钟,可存储100 组测量数据。
(11)带计算机接口。,
1.3 供货范围
(1)仪器主机 (2)使用说明书和产品合格证
(3)测试电缆线 (4)电源线
(5)打印纸和保险管 (6)其它详见《装箱单》
高压输出面板图 上面板图
2. 面板说明
2.1 高压输出插座(0.5~10kV,大200mA)
安装位置:箱体前侧面,外设保护门。
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。
注意事项:
(1)仪器测量电缆通用,建议用高压线连接此插座。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!
(2)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误差。
(3)应保证高压线与试品高压端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。
2.2 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。
2.3 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”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。从原理上讲,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。
2.4 CVT 自激法低压输出插座(3~50V,3~30A)
功 能:由该插座和接地接线柱输出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)启动CVT 测量时,输出2~5V 的试探电压,若外部接线有错会自动停机。若怀疑仪器故障,可测量有无该试探电压。
(4)选择正/反接线时,此输出封闭。
2.5 测量接地接线柱
它同外壳和电源插座地线连到一起。如果仪器配套的高压线带有接地屏蔽,可将接地屏蔽的插头,插入接地柱插孔。
注意事项:
(1)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。
(2)保证0 电阻接地。应仔细检查接地导体不能有油漆或锈蚀,否则应将接地导体刮干净。轻微接地不良可能引起误差或数据波动,严重接地不良可能引起危险!
2.6 电源输入插座(180V~270V 50Hz/60Hz)
注意事项:
(1)仪器有快速断电保护功能,低压突然断电时迅速以短路方式切断高压输出。此功能要求仪器的低压电源(插座、刀闸等)应可靠连接,否则超过数ms 的断电便会引起保护。
(2)输入电压大于270V(如误接380V),仪器立即保护,切断内部电源。保护后只有总电源开关灯亮,但屏幕无显示。此时可检查电源,重新开机。
(3)如果电压过低,仪器无法输出设定高压,可用调压器调整。
(4)仪器可以自动适应50Hz/60Hz 电源频率。
(5)采用发电机供电时,频率波动大,且使用发电机的场合不存在干扰,可选择“定频”模式,以排除发电机供电频率波动的影响。
2.7 保险管座
保险管座与低压电源插座合为一体,保险管规格5A / 250V,尺寸φ5×20mm。
注意事项:应使用相同规格的保险丝。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。
2.8 内高压允许开关
功 能:内置高压系统或CVT 自激法低压输出系统的总电源开关。关闭此开关,仪器自动设置为外部高压测量方式。此开关受总电源开关控制。
注意事项:
(1)用内置高压测量时打开此开关。启动测量后仪器自动升/降压,并伴随声光报警。在报警期间有高压输出!
(2)紧急情况应立即关闭此开关,或关闭总电源开关。
(3)出现保护信息后,应排除故障重新开机。
2.9 总电源开关
打开总电源开关,首先显示仪器名称和编号,数秒后自动进入测量菜单。关闭此开关,也同时关闭内部高压系统电源,紧急情况应立即关闭此开关。
2.10 按键
(1)“→”键移动光标,“↑”和“↓”键修改光标处内容,“启停”键用于确认或停止。详细功能见各型号仪器的“使用说明”。
(2)测量过程中,按任意键即终止测量。
2.11 液晶显示器
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。
2.12 打印机
自动打印:菜单选择自动打印后,测量结束即自动打印结果,之后可在远处切断仪器供电,使操作更加安全。
换纸和色带:热敏打印机,使用宽度58mm 热敏打印纸。换纸时要打开打印机的纸仓盖板,放入纸卷并留少许部分在外面,然后关闭盖板。
2.13 通讯接口
功 能:RS232 接口,与PC 机或笔记本电脑的串行通讯口连接。为保证通讯正常,双方应设置相同的波特率和通讯地址。
通讯协议:仪器与PC 机按规定协议通讯,实时操作仪器,实现设置、测量、数据存储传送等功能。注意:应在视距内遥控仪器,确保人员远离后再启动测量。
3. 使用说明
3.1 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,可用如下方法调整:
按住↑或↓不动,再打开总电源开关,再按↑或↓调整显示对比度,调整完毕按“启停”键退出。
3.2 进入菜单
打开总电源开关后,先显示开机画面,再显示生产日期:
然后自动进入测量菜单。使用机内高压请打开内高压允许开关。
开内高压允许后数秒⑥处指示,表示内部高压就绪,此时光标可移动位置为① ② ③ ④ ⑤。
关闭内高压允许③处指示“外高压”,光标可移动位置为① ② ⑤。
3.3 选择接线方式
光标在①,按↑↓选择“正接线”、“反接线”、“CVT”和“变比”测量方式。
3.4 选择内、外标准电容
光标在②,按↑↓选择“内标准”“外标准”,表示使用内或外接标准电容。通常可用内部标准作正、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:
在此处按住“启停”键不放,直到显示:
可设置外标准的电容量和介损。Cn 采用科学计数法,如5.000e1=5.000x101=50.00,
1.000e2=1.000x102=100.0 等,范围0.000e0~9.999e5 (即0~999900pF)。
tgδ 设置范围0~±9.999%。
移动光标,↑↓修改光标处内容。设置完毕按住“启停”键不放,直到返回测量菜单,同时参数被储存,数据有效。右下角显示“*”表示不允许修改其它数据,这些数据为仪器出厂参数,一旦变更会严重影响测量!
3.5 选择试验频率
3.5.1 开机默认频率
光标在③,显示“变频”,表示45/55Hz 自动变频。仪器自动用45Hz 和55Hz 各测量一次,然后计算50Hz 下无干扰时数据。开机自动默认为该方式,建议使用。
3.5.2 选择更多频率
光标在③,按住“启停”键1s 以上切换到全频率选择,按↑↓键循环显示“45Hz /50Hz / 55Hz / 60Hz / 65Hz / 50±5Hz / 60±5Hz / 50±2.5Hz”:
“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。
“50±5Hz”:为45/55Hz 自动变频,适合50Hz 电网工频干扰下测量。
“60±5Hz”:为55/65Hz 自动变频,适合60Hz 电网工频干扰下测量。
“50±2.5”:为47.5/52.5Hz 自动变频,适合50Hz 电网工频干扰下测量。
轻按“启停”,⑦处显示或取消 ,有此符号表示用发电机供电,能输出严格所选频率。此方式不能跟踪干扰频率,不能用于抗干扰。发电机供电时建议选用定频50Hz。
按住“启停”键1s 以上取消全频率选择。
3.6 选择试验高压
3.6.1 正/反接线方式下选择高压
光标在④,按↑↓键循环显示试验高压“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 /10kV”。应根据高压试验规程选择试验高压。
启动测量后,该处显示测量高压,⑧处会显示高压电流(mA)。
3.6.2 CVT 自激法接线方式下选择高压及保护限
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:
光标在④,轻按“启停”键循环显示xxkV / xxmA / xxV / xxA,按↑↓选择:
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。
启动CVT 测量后④处会显示激励高压。⑧处会显示高压电流(mA),低压电压(V)和低压电流(A),带有括弧的显示量如[18V],表示该量达到保护限,如果没有括弧,表示激励高压达到保护限。
3.7 自动打印
光标在⑤,按↑键可显示或取消⑩处打印机图标 ,有此图标表示测量结束自动打印。
3.8 串联方式
光标在⑤,快按10 次“启停”键,可显示或取消⑾处的RC 串联符号 。有此符号模拟西林型电桥工作。无此符号模拟电流比较仪电桥工作。试验室用标准介损器检定仪器时应显示,现场测量请取消 。
3.9 启动测量
光标在⑤,按住“启停”键1s 以上启动测量。
启动测量后发出声光报警;⑨处指示0%~99%表示测量进程。
测量中按任一键取消测量,遇紧急情况立即关闭总电源。
3.10 查看数据
显示结果后,按↑↓键可查看数据,按打印键打印。按住“启停”键1s 退出。
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。
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]
U 试验电压[1kV=1000V / 1V=1000mV]
I 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
P 试品损耗功率[1kW=1000W / 1W=1000mW]
F 频率[Hz],频率显示实际频率,自动变频方式显示中间频率
t 温度[℃摄氏度],机内传感器测量,受仪器发热影响,误差可能较大。仪器显示数据没有经过温度换算。
CVT 自激法测量显示数据为:C1、tgδ / C2、tgδ / U1、U2 / F、t
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。
显示over 表示测量数据超量程。
3.11 参考接线
3.11.1 正接线、内标准电容、内高压(常规正接线):
3.11.2 反接线、内标准电容、内高压(常规反接线):
3.11.3 正接线、外标准电容、内高压:
3.11.4 反接线、外标准电容、内高压:
3.11.5 正接线、内标准电容、外高压:
3.11.6 反接线、内标准电容、外高压:
3.11.7 正接线、外标准电容、外高压(高电压介损):
3.11.8 反接线、外标准电容、外高压:
3.11.9 传统CVT 自激法:
需外接标准电容、低压激励电源和监控用电压电流表,具体接线参见高压试验规程。
3.11.10 母线不接地CVT 自激法测量
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。另外,考虑C2 或C1 与内Cn 串联分压效应,其电容量可按下式校准:
其中Cc 为校准经验值,包含了Cn 及高压线对地电容的影响,其值可取110pF。
3.11.11 母线接地CVT 自激法测量
如果母线接地,建议采用如下方法测量:
*步,按图3.10.11.1 接线,用“内Cn”方式测量C13:
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一些误差(表现为C13 介损增加)。可用细电缆连接高压插座与CVT 试品并吊起。
为进一步补偿C2 串入标准回路对C13 影响,可按下式校准C13 电容:
其中Cc 为校准经验值,包含了Cn 及高压线对地电容的影响,其值可取110pF。
第二步,按图3.10.11.2 接线,用C13 作标准电容器测量C2,测量前将C13 的电容和介损置入仪器的外标准电容项中(参见3.3),并选择“外Cn”方式。
母线不接地时,也可以用这种接线方式测量。
3.11.12 CVT 自激法高压线可拖地
在CVT 自激法测量时,高压线芯线接C2 下端,Cx 芯线接C12上端,高压线可拖地使用,无需吊起(仪器内部自动补偿)。
3.11.13 反接线低压屏蔽
在反接线、内标准和内高压方式,光标移到“启动”处,按“↓”右下角显示“M”,启动反接线低压屏蔽功能。
可在220kVCVT 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/10kV/M 测量方式,测量出C11。
3.11.14 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“启动”处,按“↓”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。
3.11.15 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。
3.12 与计算机连接
连接好计算机后,可由计算机操控仪器,具体操作见主机软件说明。
3.13 附加菜单
3.13.1 进入 / 退出附加菜单
光标在测量菜单的光标位置①,轻按“启停”键,依次进入“线路序号/时钟/存储菜单”,或退出。在任何位置,按住“启停”键1s 以上会直接退到测量菜单。
画面左上角箭头 代表退出,有箭头指向的 轻按“启停”键退出,否则将箭头指向 再轻按“启停”键退出。
3.13.2 设置线路序号
设置线路序号供打印和储存。如果不需要可设置为空格。
光标有三个位置:退出,删除,设置。
在“退出”位置轻按“启停”键退出,并进入时钟菜单。
在“删除”位置显示叉号,轻按“启停”键删除后一个字母。
在“设置”位置显示闪动光标,移动到需要的字母上轻按“启停”键输入。
3.13.3 设置时钟、通讯地址及波特率
移动光标到需要位置,↑↓修改,轻按“启停”键确认并退出。
*行为时钟。
ADDR 为本仪器的通讯地址编码,可设定01~32。一台计算机可同时控制32 台测量仪器和设备。
BAUD 为通讯波特率,可设定2400/3600/4800/9600bps。
连接计算机时,应使通讯双方有相同的地址和波特率。
3.13.4 存储操作
存储数据:测量前可设置“线路序号”。测量结束后,显示如下数据画面:
右移箭头光标到表示存储的黑块处 ,轻按“启停”键存储。注意:存储数据按时间顺序排序,如果存储数据已满100 个,将自动删除时间早的一个数据。
查看数据:箭头光标移动到名称前(线路序号),画面右上角会显示测量日期和测量设置。轻按“启停”键可查看测量数据,可打印,打印的存储数据清单上有“MD”符号
表示是存储数据。再轻按“启停”键退出查看。
删除数据:箭头光标移动到名称前,快按3 次“启停”键即删除。
“........”表示空存储单元。
箭头指向退出符号,轻按“启停”键退到测量菜单。
4. 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:
4.1 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。
4.2 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!
4.3 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。
4.4 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。
4.5 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。
4.6 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。
4.7 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。
4.8 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。
4.9 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。
5. 仪器检定
5.1 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。
5.2 用QSJ3 检定
使用带插头的屏蔽电缆连接QSJ3,选择“正 / 外Cn / 外U”方式测量,电流比为Cx∶Cn,Cn 可置入适当值。
5.3 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。
6. 仪器工作原理简介
6.1 仪器结构
测量电路:傅立叶变换、复数运算等全部计算和量程切换、变频电源控制等。
控制面板:打印机、键盘、显示和通讯中转。
变频电源:采用SPWM 开关电路产生大功率正弦波稳压输出。
升压变压器:将变频电源输出升压到测量电压,大无功输出2kVA / 1 分钟。
标准电容器:内Cn,测量基准。
Cn 电流检测:用于检测内/外标准电容器电流。
Cx 正接线电流检测:只用于正接线测量。
Cx 反接线电流检测:只用于反接线测量。
反接线数字隔离通讯:用高速数字隔离通讯电路,将反接线电流信号送到低压侧。
6.2 工作原理
启动测量后高压设定值送到变频电源,变频电源用PID 算法将输出缓速调整到设定值,测量电路将实测高压送到变频电源,微调低压,实现准确高压输出。根据正/反接线和内/外标准电容的设置,测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程,测量电路采用傅立叶变换滤掉干扰,分离出信号基波,对标准电流和试品电流进行矢量运算,
幅值计算电容量,角差计算tgδ。反复进行多次测量,经过排序选择一个中间结果。测量结束,测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0。
CVT 测量:CVT 隔离开关断开,低压隔离开关接通输出低压。测量C2 时,CVT倒线开关接通,C2 接入试品通道,用C1 作标准电容测量C2。
7. 变频测量讨论
7.1 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。
7.2 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*正比和*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。
7.3 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*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。
8. 出错信息及处理
1~4 号错误信息全屏幕显示,5~21 号错误信息显示在A、B、C 型仪器的⑧号位
置(屏幕右下角)或D、E 和F 型仪器的⑨号位置(屏幕下侧中间)。
1. 用途特点及性能
本款仪器用于现场抗干扰介损测量,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。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,自带微型打印机可打印输出。
1.1主要技术指标
准确度: Cx: ±(读数×1%+2pF)
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: ±(1.5%×读数+10V)
电压分辨率: 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: 正接线时大试验电流5A,工频或变频40-70Hz
反接线时大试验电流10kV/5A,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
测量时间: 约30s,与测量方式有关
输入电源: 180V~270VAC,50Hz/60Hz±1%,市电或发电机供电
计算机接口: 标准RS232 接口
存储数据: 100组
打印机: 微型热敏打印机
环境温度: -10℃~50℃
相对湿度: <90%
1.2 主要功能特点
1.2.1 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。
1.2.2 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。
1.2.3 多级安全保护,确保人身和设备安全
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。
低压保护: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:仪器接地不良使外壳带危险电压时,启动接地保护。
C V T:高压电压和电流、低压电压和电流四个保护限,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、电流实时监示;多次按键确认;接线端子高/低压分明;缓速升压,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。
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。
高压电缆:为耐高压绝缘导线,可拖地使用。
1.2.4 功能强大
(1) 具有正/反接线,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,不需外接任何辅助设备。
(2) 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,自带微型打印机可打印输出。
(3) 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。
(4) 自动识别50Hz / 60Hz 系统电源,并支持发电机供电,即使频率波动大,也可正常测量。
(5) 内置串联和并联两种介损测量模型,方便仪器检定。
(6) CVT 自激法变频测量接口,C1/C2可一次接线同时测出,自动补偿母线接地和标准电容器的分压影响,无须换线和外接任何配件,自激法高压连接线可以拖地。
(7) 具有反接线低压屏蔽功能,在220kVCVT 母线接地情况下,对C11 可进行不拆线10kV 反接线介损测量。
(8) 自动识别外接高压试验电源频率40Hz~70Hz,支持工频电源、变频电源和串联谐振电源做大容量高电压介损试验。
(9) 中文图文菜单,大屏幕背光LCD 显示更清晰,电流电压实时监视。
(10)带日历时钟,可存储100 组测量数据。
(11)带计算机接口。,
1.3 供货范围
(1)仪器主机 (2)使用说明书和产品合格证
(3)测试电缆线 (4)电源线
(5)打印纸和保险管 (6)其它详见《装箱单》
高压输出面板图 上面板图
2. 面板说明
2.1 高压输出插座(0.5~10kV,大200mA)
安装位置:箱体前侧面,外设保护门。
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。
注意事项:
(1)仪器测量电缆通用,建议用高压线连接此插座。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!
(2)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误差。
(3)应保证高压线与试品高压端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。
2.2 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。
2.3 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”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。从原理上讲,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。
2.4 CVT 自激法低压输出插座(3~50V,3~30A)
功 能:由该插座和接地接线柱输出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)启动CVT 测量时,输出2~5V 的试探电压,若外部接线有错会自动停机。若怀疑仪器故障,可测量有无该试探电压。
(4)选择正/反接线时,此输出封闭。
2.5 测量接地接线柱
它同外壳和电源插座地线连到一起。如果仪器配套的高压线带有接地屏蔽,可将接地屏蔽的插头,插入接地柱插孔。
注意事项:
(1)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。
(2)保证0 电阻接地。应仔细检查接地导体不能有油漆或锈蚀,否则应将接地导体刮干净。轻微接地不良可能引起误差或数据波动,严重接地不良可能引起危险!
2.6 电源输入插座(180V~270V 50Hz/60Hz)
注意事项:
(1)仪器有快速断电保护功能,低压突然断电时迅速以短路方式切断高压输出。此功能要求仪器的低压电源(插座、刀闸等)应可靠连接,否则超过数ms 的断电便会引起保护。
(2)输入电压大于270V(如误接380V),仪器立即保护,切断内部电源。保护后只有总电源开关灯亮,但屏幕无显示。此时可检查电源,重新开机。
(3)如果电压过低,仪器无法输出设定高压,可用调压器调整。
(4)仪器可以自动适应50Hz/60Hz 电源频率。
(5)采用发电机供电时,频率波动大,且使用发电机的场合不存在干扰,可选择“定频”模式,以排除发电机供电频率波动的影响。
2.7 保险管座
保险管座与低压电源插座合为一体,保险管规格5A / 250V,尺寸φ5×20mm。
注意事项:应使用相同规格的保险丝。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。
2.8 内高压允许开关
功 能:内置高压系统或CVT 自激法低压输出系统的总电源开关。关闭此开关,仪器自动设置为外部高压测量方式。此开关受总电源开关控制。
注意事项:
(1)用内置高压测量时打开此开关。启动测量后仪器自动升/降压,并伴随声光报警。在报警期间有高压输出!
(2)紧急情况应立即关闭此开关,或关闭总电源开关。
(3)出现保护信息后,应排除故障重新开机。
2.9 总电源开关
打开总电源开关,首先显示仪器名称和编号,数秒后自动进入测量菜单。关闭此开关,也同时关闭内部高压系统电源,紧急情况应立即关闭此开关。
2.10 按键
(1)“→”键移动光标,“↑”和“↓”键修改光标处内容,“启停”键用于确认或停止。详细功能见各型号仪器的“使用说明”。
(2)测量过程中,按任意键即终止测量。
2.11 液晶显示器
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。
2.12 打印机
自动打印:菜单选择自动打印后,测量结束即自动打印结果,之后可在远处切断仪器供电,使操作更加安全。
换纸和色带:热敏打印机,使用宽度58mm 热敏打印纸。换纸时要打开打印机的纸仓盖板,放入纸卷并留少许部分在外面,然后关闭盖板。
2.13 通讯接口
功 能:RS232 接口,与PC 机或笔记本电脑的串行通讯口连接。为保证通讯正常,双方应设置相同的波特率和通讯地址。
通讯协议:仪器与PC 机按规定协议通讯,实时操作仪器,实现设置、测量、数据存储传送等功能。注意:应在视距内遥控仪器,确保人员远离后再启动测量。
3. 使用说明
3.1 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,可用如下方法调整:
按住↑或↓不动,再打开总电源开关,再按↑或↓调整显示对比度,调整完毕按“启停”键退出。
3.2 进入菜单
打开总电源开关后,先显示开机画面,再显示生产日期:
然后自动进入测量菜单。使用机内高压请打开内高压允许开关。
开内高压允许后数秒⑥处指示,表示内部高压就绪,此时光标可移动位置为① ② ③ ④ ⑤。
关闭内高压允许③处指示“外高压”,光标可移动位置为① ② ⑤。
3.3 选择接线方式
光标在①,按↑↓选择“正接线”、“反接线”、“CVT”和“变比”测量方式。
3.4 选择内、外标准电容
光标在②,按↑↓选择“内标准”“外标准”,表示使用内或外接标准电容。通常可用内部标准作正、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:
在此处按住“启停”键不放,直到显示:
可设置外标准的电容量和介损。Cn 采用科学计数法,如5.000e1=5.000x101=50.00,
1.000e2=1.000x102=100.0 等,范围0.000e0~9.999e5 (即0~999900pF)。
tgδ 设置范围0~±9.999%。
移动光标,↑↓修改光标处内容。设置完毕按住“启停”键不放,直到返回测量菜单,同时参数被储存,数据有效。右下角显示“*”表示不允许修改其它数据,这些数据为仪器出厂参数,一旦变更会严重影响测量!
3.5 选择试验频率
3.5.1 开机默认频率
光标在③,显示“变频”,表示45/55Hz 自动变频。仪器自动用45Hz 和55Hz 各测量一次,然后计算50Hz 下无干扰时数据。开机自动默认为该方式,建议使用。
3.5.2 选择更多频率
光标在③,按住“启停”键1s 以上切换到全频率选择,按↑↓键循环显示“45Hz /50Hz / 55Hz / 60Hz / 65Hz / 50±5Hz / 60±5Hz / 50±2.5Hz”:
“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。
“50±5Hz”:为45/55Hz 自动变频,适合50Hz 电网工频干扰下测量。
“60±5Hz”:为55/65Hz 自动变频,适合60Hz 电网工频干扰下测量。
“50±2.5”:为47.5/52.5Hz 自动变频,适合50Hz 电网工频干扰下测量。
轻按“启停”,⑦处显示或取消 ,有此符号表示用发电机供电,能输出严格所选频率。此方式不能跟踪干扰频率,不能用于抗干扰。发电机供电时建议选用定频50Hz。
按住“启停”键1s 以上取消全频率选择。
3.6 选择试验高压
3.6.1 正/反接线方式下选择高压
光标在④,按↑↓键循环显示试验高压“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 /10kV”。应根据高压试验规程选择试验高压。
启动测量后,该处显示测量高压,⑧处会显示高压电流(mA)。
3.6.2 CVT 自激法接线方式下选择高压及保护限
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:
光标在④,轻按“启停”键循环显示xxkV / xxmA / xxV / xxA,按↑↓选择:
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。
启动CVT 测量后④处会显示激励高压。⑧处会显示高压电流(mA),低压电压(V)和低压电流(A),带有括弧的显示量如[18V],表示该量达到保护限,如果没有括弧,表示激励高压达到保护限。
3.7 自动打印
光标在⑤,按↑键可显示或取消⑩处打印机图标 ,有此图标表示测量结束自动打印。
3.8 串联方式
光标在⑤,快按10 次“启停”键,可显示或取消⑾处的RC 串联符号 。有此符号模拟西林型电桥工作。无此符号模拟电流比较仪电桥工作。试验室用标准介损器检定仪器时应显示,现场测量请取消 。
3.9 启动测量
光标在⑤,按住“启停”键1s 以上启动测量。
启动测量后发出声光报警;⑨处指示0%~99%表示测量进程。
测量中按任一键取消测量,遇紧急情况立即关闭总电源。
3.10 查看数据
显示结果后,按↑↓键可查看数据,按打印键打印。按住“启停”键1s 退出。
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。
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]
U 试验电压[1kV=1000V / 1V=1000mV]
I 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
P 试品损耗功率[1kW=1000W / 1W=1000mW]
F 频率[Hz],频率显示实际频率,自动变频方式显示中间频率
t 温度[℃摄氏度],机内传感器测量,受仪器发热影响,误差可能较大。仪器显示数据没有经过温度换算。
CVT 自激法测量显示数据为:C1、tgδ / C2、tgδ / U1、U2 / F、t
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。
显示over 表示测量数据超量程。
3.11 参考接线
3.11.1 正接线、内标准电容、内高压(常规正接线):
3.11.2 反接线、内标准电容、内高压(常规反接线):
3.11.3 正接线、外标准电容、内高压:
3.11.4 反接线、外标准电容、内高压:
3.11.5 正接线、内标准电容、外高压:
3.11.6 反接线、内标准电容、外高压:
3.11.7 正接线、外标准电容、外高压(高电压介损):
3.11.8 反接线、外标准电容、外高压:
3.11.9 传统CVT 自激法:
需外接标准电容、低压激励电源和监控用电压电流表,具体接线参见高压试验规程。
3.11.10 母线不接地CVT 自激法测量
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。另外,考虑C2 或C1 与内Cn 串联分压效应,其电容量可按下式校准:
其中Cc 为校准经验值,包含了Cn 及高压线对地电容的影响,其值可取110pF。
3.11.11 母线接地CVT 自激法测量
如果母线接地,建议采用如下方法测量:
*步,按图3.10.11.1 接线,用“内Cn”方式测量C13:
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一些误差(表现为C13 介损增加)。可用细电缆连接高压插座与CVT 试品并吊起。
为进一步补偿C2 串入标准回路对C13 影响,可按下式校准C13 电容:
其中Cc 为校准经验值,包含了Cn 及高压线对地电容的影响,其值可取110pF。
第二步,按图3.10.11.2 接线,用C13 作标准电容器测量C2,测量前将C13 的电容和介损置入仪器的外标准电容项中(参见3.3),并选择“外Cn”方式。
母线不接地时,也可以用这种接线方式测量。
3.11.12 CVT 自激法高压线可拖地
在CVT 自激法测量时,高压线芯线接C2 下端,Cx 芯线接C12上端,高压线可拖地使用,无需吊起(仪器内部自动补偿)。
3.11.13 反接线低压屏蔽
在反接线、内标准和内高压方式,光标移到“启动”处,按“↓”右下角显示“M”,启动反接线低压屏蔽功能。
可在220kVCVT 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/10kV/M 测量方式,测量出C11。
3.11.14 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“启动”处,按“↓”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。
3.11.15 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。
3.12 与计算机连接
连接好计算机后,可由计算机操控仪器,具体操作见主机软件说明。
3.13 附加菜单
3.13.1 进入 / 退出附加菜单
光标在测量菜单的光标位置①,轻按“启停”键,依次进入“线路序号/时钟/存储菜单”,或退出。在任何位置,按住“启停”键1s 以上会直接退到测量菜单。
画面左上角箭头 代表退出,有箭头指向的 轻按“启停”键退出,否则将箭头指向 再轻按“启停”键退出。
3.13.2 设置线路序号
设置线路序号供打印和储存。如果不需要可设置为空格。
光标有三个位置:退出,删除,设置。
在“退出”位置轻按“启停”键退出,并进入时钟菜单。
在“删除”位置显示叉号,轻按“启停”键删除后一个字母。
在“设置”位置显示闪动光标,移动到需要的字母上轻按“启停”键输入。
3.13.3 设置时钟、通讯地址及波特率
移动光标到需要位置,↑↓修改,轻按“启停”键确认并退出。
*行为时钟。
ADDR 为本仪器的通讯地址编码,可设定01~32。一台计算机可同时控制32 台测量仪器和设备。
BAUD 为通讯波特率,可设定2400/3600/4800/9600bps。
连接计算机时,应使通讯双方有相同的地址和波特率。
3.13.4 存储操作
存储数据:测量前可设置“线路序号”。测量结束后,显示如下数据画面:
右移箭头光标到表示存储的黑块处 ,轻按“启停”键存储。注意:存储数据按时间顺序排序,如果存储数据已满100 个,将自动删除时间早的一个数据。
查看数据:箭头光标移动到名称前(线路序号),画面右上角会显示测量日期和测量设置。轻按“启停”键可查看测量数据,可打印,打印的存储数据清单上有“MD”符号
表示是存储数据。再轻按“启停”键退出查看。
删除数据:箭头光标移动到名称前,快按3 次“启停”键即删除。
“........”表示空存储单元。
箭头指向退出符号,轻按“启停”键退到测量菜单。
4. 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:
4.1 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。
4.2 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!
4.3 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。
4.4 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。
4.5 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。
4.6 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。
4.7 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。
4.8 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。
4.9 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。
5. 仪器检定
5.1 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。
5.2 用QSJ3 检定
使用带插头的屏蔽电缆连接QSJ3,选择“正 / 外Cn / 外U”方式测量,电流比为Cx∶Cn,Cn 可置入适当值。
5.3 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。
6. 仪器工作原理简介
6.1 仪器结构
测量电路:傅立叶变换、复数运算等全部计算和量程切换、变频电源控制等。
控制面板:打印机、键盘、显示和通讯中转。
变频电源:采用SPWM 开关电路产生大功率正弦波稳压输出。
升压变压器:将变频电源输出升压到测量电压,大无功输出2kVA / 1 分钟。
标准电容器:内Cn,测量基准。
Cn 电流检测:用于检测内/外标准电容器电流。
Cx 正接线电流检测:只用于正接线测量。
Cx 反接线电流检测:只用于反接线测量。
反接线数字隔离通讯:用高速数字隔离通讯电路,将反接线电流信号送到低压侧。
6.2 工作原理
启动测量后高压设定值送到变频电源,变频电源用PID 算法将输出缓速调整到设定值,测量电路将实测高压送到变频电源,微调低压,实现准确高压输出。根据正/反接线和内/外标准电容的设置,测量电路根据试验电流自动选择输入并切换量程,测量电路采用傅立叶变换滤掉干扰,分离出信号基波,对标准电流和试品电流进行矢量运算,
幅值计算电容量,角差计算tgδ。反复进行多次测量,经过排序选择一个中间结果。测量结束,测量电路发出降压指令变频电源缓速降压到0。
CVT 测量:CVT 隔离开关断开,低压隔离开关接通输出低压。测量C2 时,CVT倒线开关接通,C2 接入试品通道,用C1 作标准电容测量C2。
7. 变频测量讨论
7.1 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。
7.2 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*正比和*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。
7.3 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*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。
8. 出错信息及处理
1~4 号错误信息全屏幕显示,5~21 号错误信息显示在A、B、C 型仪器的⑧号位
置(屏幕右下角)或D、E 和F 型仪器的⑨号位置(屏幕下侧中间)。
9、售后服务
仪器自购买之日起12个月内,属产品质量问题免费包修包换,终身提供保修和技术服务。如发现仪器有不正常情况或故障请与我公司及时联系,以便为您安排较便捷的解决方案。