、CVT係(xì)列自激法變(biàn)頻介損儀(yí)概述
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一(yī)
CVT係列(liè)自激法變頻介損儀是發電廠、變電站等現場全自動測量各種高壓電力設備介損正切值及電容量的高(gāo)精度儀器。由於采用了變(biàn)頻技術能保證在強電場幹擾下準確(què)測量。
采用中文或英文菜單操(cāo)作,微機自動完成全過程的測量。
同樣適用於(yú)車間、試驗室、科研單位測(cè)量高壓電器(qì)設備的tgδ及電容量;對絕緣油的損耗測試、更具有方便、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(de)高壓電器設備。同時可以測量電容式電壓互感器的(de)tgδ及(jí)主(zhǔ)電容C1、C2電容(róng)量
內部裝備了高壓升壓變壓(yā)器,並(bìng)采取了(le)過零合閘、防雷(léi)擊等**保護措施。試驗過程中輸出0.5KV~10kV不同等級的高壓,操作簡單、**。
設有(yǒu)以下保護功能:
·高壓短路保護
·CVT過壓保護(hù)
·接地不好保護
二、工作原理
在交流電壓作用下,電介質要消耗部(bù)分電能,這部分電能將轉變為熱能產生損耗。這種能量損耗叫做電介質的損耗。當(dāng)電介質上施加交流電壓時,電(diàn)介質中的電(diàn)壓和電流間存在相角差Ψ,Ψ的餘角δ稱為介質損耗(hào)角,δ的正切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。儀器(qì)測量線路包(bāo)括一標準回路(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準電容器與測量(liàng)線路組成,被試回路由被試品和(hé)測量線路(lù)組成。測量線路由取樣電阻與前(qián)置放大器和A/D轉換器組成。通過測量電路分別測得(dé)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(shí)時采集方(fāng)法(fǎ),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(nèi)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測量原理圖
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儀器結構(gòu)
測量(liàng)電路:傅立葉變換、複數運算等全部計算和量程切(qiē)換、變頻電源控製等。
控製麵(miàn)板:打印機、鍵盤、顯示和通訊(xùn)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(biàn)壓器:將變頻(pín)電源輸出升壓到測量電壓(yā),*大無功輸出2KVA/1分鍾。
標準電容器(qì):內Cn,測(cè)量基準。
Cn電流檢測:用於檢測內標準電容器電流(liú),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。輸入電阻〈2Ω。
Cx反接線電流(liú)檢測:隻用於(yú)反接線(xiàn)測量,10μA~1A。輸入電阻〈2Ω。
反接線數(shù)字隔(gé)離通訊:采用精密MPPM數字調製解(jiě)調器,將反接線電流信號送到低壓側。隔(gé)離(lí)電壓20KV。
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工作原理
啟動測量後高壓設定值送到變頻電源,變頻電(diàn)源用(yòng)PID算法(fǎ)將輸出緩速調整到設定值(zhí),測(cè)量電路將實測高壓送(sòng)到變(biàn)頻電源,微調(diào)低壓,實現(xiàn)準(zhǔn)確高壓輸出。根據正/反接線(xiàn)設置,測(cè)量電路根據試驗(yàn)電流自動選擇輸入並切(qiē)換量程,測量電路采用傅立葉變換(huàn)濾掉幹擾,分離出(chū)信號基波,對標準電流和試品電流進行矢量運算,幅值計算(suàn)電容量,角差計算tgδ。反複進行多次測量,經過排序選擇一(yī)個(gè)中間結果。測量結束,測(cè)量電路(lù)發(fā)出(chū)降(jiàng)壓指令變頻電源(yuán)緩(huǎn)速降壓到0。
三、主要技術參數
1、高壓輸(shū)出: 0.5 ~10kV,
每一檔增加500V,共有十檔,容 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(diàn) 源: AC 220V士10% 50士1Hz
6、諧(xié)波(bō)適應: ≤3%
7、使用條(tiáo)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(jí)高壓背板圖(tú)(圖3)
圖(2)
圖(3)
CX試(shì)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(píng)蔽極可接屏蔽線(黑夾子),無屏蔽時,可懸空。
反接(jiē)線時,CX試(shì)品輸(shū)入線不接或懸空。
測量(liàng)接地:它同外殼連在(zài)一起,在正、反兩種測量過程中,儀器都應可靠獨(dú)立接地。應仔細檢(jiǎn)查接地導體不能(néng)有油漆或鏽蝕,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(néng)引起誤差或數據(jù)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(qì)有高壓輸出。關閉此開關儀器內部無高壓產生,亦無(wú)高壓輸出。
總電源開關:打開該開關,屏幕顯(xiǎn)示測(cè)量內容。
按鍵盤:“退(tuì)出”、“確(què)認”、“
”、“
”“退出”:對光標所在的內容否認時,或(huò)者已完成該內容。“確認”:對光標(biāo)所在處的內容認同時,可按此鍵加以(yǐ)確認,並將光標移至它處。“
”、“
”:改變數值或改變正、反接線,異頻、工頻等內容。
屏幕顯示:顯示菜(cài)單(dān)、測量信息、測(cè)量結果。應避免長時間陽光爆曬。
亮度調節:調節屏幕對比度。
五、CVT係列自激法變頻介損儀操(cāo)作說明
以測量電力變壓器,高壓繞阻對(duì)低壓(yā)繞阻及外殼的介損為例。該測量應采用反接法測量,(接線圖見反接法(fǎ)),檢查儀器與電力變壓器連接正確後,選用(yòng)異頻、10KV電壓(yā)測(cè)量,進行以下操作。
打開(kāi)總電源開關(guān),儀器屏(píng)幕顯示如下圖4所示(shì)
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按“確認” 鍵,光標進入“測量方式 □ 工頻” ,按“
”、“
”鍵,則調整為“測量方式□異頻” ,按(àn)“退出” 鍵,光標移至首位,再(zài)按“
”鍵 ,將光標移至下一排“聯接方(fāng)式”前(qián),見圖(tú)5所示。
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按“確認” 鍵,光標進入“聯接方式 □ 正接(jiē)” ,按“
”、“
”鍵(jiàn) ,則調整為(wéi)“聯接方式(shì)□ 反接” ,按“退出”鍵,光標移至首位,再按“
”鍵,將光(guāng)標移至下一排“測量電(diàn)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“
”、“
”鍵,則可(kě)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(zhì)首位,再(zài)按“
”鍵,將光標移至下一排(pái)“□開始測量”前(qián),見(jiàn)圖7所(suǒ)示。
打開(kāi)“內高壓允許”開關,按“確認”鍵,儀器開始產生高壓(yā)輸出,同時(shí)伴有“嘟”的提示(shì)音,此時,屏幕顯示“ 正(zhèng)在測量中 請(qǐng)等待 ” ,如圖8所示。
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在經過約40秒(miǎo)後,測量結(jié)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(rèn)”鍵即可打印。打印結果見圖10所示。
六、CVT係列自激法(fǎ)變頻介損儀試驗接線
根據被試設備接(jiē)地情況正確選擇正、反接(jiē)法;
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(qì)後側的HVx端上引出 ,高壓屏蔽線皮接被試設備高壓端;
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壓端(duān)L(見圖(tú)11);低壓屏蔽線接被試設備屏蔽端E。(試品無屏蔽端則懸空)
HVx及Cx的芯線與屏蔽線之間嚴禁短(duǎn)接,否則無法取樣,無法測量;
2、反接法:
當被試設備的低壓測量端(duān)或二次端對地無法絕緣,直接接地時(shí),采用該方法。
將紅色專(zhuān)用(yòng)高壓電纜從儀器後側的(de)HVx端上(shàng)引出,高壓(yā)芯線接被(bèi)試(shì)設備(bèi)高壓端;低壓端(duān)接地(見圖12);此時的CX輸入線懸空;
注意HVx的芯線與屏蔽線嚴禁短接,否則無取(qǔ)樣,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(yuán)理接(jiē)線圖(tú):
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(kōng),注意做好(hǎo)記錄(lù),做完測試後還原(yuán)。
B:開介損儀總電源和內部高壓允許開關。
C:將光標移至“聯接方式”按“確認”鍵。按(àn)“↑”或“↓”鍵,選為“CV”。按“退出”鍵。
D:將光標移至“測量電壓”選為1KV,按“退出”鍵(jiàn);將光標移至“開始測量”處,按“確認”鍵,開始測量等待顯示結果。顯示結果出來後,若需打印結果,按“確認”鍵。
(2)測C1:接(jiē)線見圖14,基本操(cāo)作同測C2。
(3)注(zhù)意:隻有在CVT測試模式下測C1、C2;在正接或反接法下會損壞(huài)CVT!!!
應注意高壓線應懸空不能接(jiē)觸地麵,否則其對地(dì)附加介損會引起誤差,可用細電(diàn)纜連接高壓插座與CVT 試品並吊起來,另外考慮C2 或(huò)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(le)Cn 及高壓線對地電容的影響(xiǎng)其值可(kě)取110pF。
4.小電容試品的(de)接線
對於小電容,空氣(qì)濕度較大時,其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(shōu)試品表麵泄漏電流,其屏蔽電極在正接法時接地,反接法時接Cx的屏蔽層;此(cǐ)方法有(yǒu)可能(néng)改變被試(shì)設備內部的(de)電場分(fèn)布(bù)而影響tgδ;標(biāo)準電容器和標(biāo)準介損器均采用此接法。
5.部分設備的接線方法可參考第(dì)九節《參考接線方法》;
七、CVT係列自激法變頻介損儀注意事項
1.隻(zhī)能在停電的(de)設備上使(shǐ)用(yòng);接地端應可靠接在接地網;
盡量選擇(zé)在寬暢,**可靠的地(dì)方使用;
2.被試設備(bèi)從運行狀態斷(duàn)開高壓引線(xiàn)轉為檢修狀態,並對其(qí)清(qīng)掃,初步絕緣試驗良(liáng)好後,方(fāng)可利用(yòng)該儀器進行試驗,以防被試設備絕緣低劣,使儀器在加壓過程中損壞;
3.根據設備的安裝情況確定采用那種接線,並(bìng)在相應的菜單選項中選擇其接線方法;
4.根據不同設(shè)備正確選擇測試電壓(yā)等級,並在(zài)相應的菜單(dān)選項中選擇所需(xū)電壓;
5.測(cè)試過程中如遇危及**的特殊(shū)情況時,可緊急關閉總電源;
6.斷開(kāi)麵板上電(diàn)源開(kāi)關,並明顯(xiǎn)斷開220V試驗電源,才(cái)能進(jìn)行(háng)接線更改(gǎi)或工作結束;重複對同一試驗設備進行複測時,可按下複位後,重(chóng)新測量,也可以在上(shàng)一次測試完成後選(xuǎn)擇重(chóng)複進行;
7.為保證測量(liàng)精度(dù),特別當小電容量試品損耗小時,一定要保證被試(shì)設備低壓端(或二次端(duān))絕緣良好,在相對濕度較小的環境中測量;
8.在進行大電容試品實驗時,儀器的接(jiē)地與被試品接地,不應該在同一接(jiē)地點,以防接地放電時反擊電壓(yā)或者(zhě)流動波影響(xiǎng)儀器的**;
9.CVT係列自激法變頻介損儀自(zì)帶有升壓裝置,應注意高壓引線的絕緣距離及人員**;
10.儀器應(yīng)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,除特殊情況外,不允許突然關斷電源,以免引起過壓損壞設備;
12.所配(HVx)專用高壓電線雖出(chū)廠時已檢測合格,但測量時仍需遠離人(rén)體及低壓測試線(Cx);高壓芯線與高壓屏蔽線均不(bú)允許(xǔ)接地和(hé)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路的帶高壓部(bù)分。
13.CVT係列自激法變頻介損儀應注意防潮(cháo),防劇烈振動;
14.當現場幹擾較大,用工頻無法得(dé)到確定結果時,應使用異頻測量,其它情況應(yīng)使用工頻測量。
15.當發出測量指令後,較長時間(1分(fèn)鍾)屏幕上(shàng)不出現測量結果,有可能是試品電容太大或死機造成,重新開機後降低測量電壓再測。
16.試品(pǐn)短路將無法(fǎ)測量,儀器自動保護。
17.打印機頭(tóu)上方出紙口處(chù)伸出一段時,按一下按鍵停止走紙。打印紙允許往外拉(lā);