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微機型電容電流測試儀說明書.doc

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?微機型電容電流測試儀說明書目 錄一、用途及特點…………………………………………………………2二、技術指標……………………………………………………………3三、面板介紹……………………………………………………………3四、測量原理……………………………………………………………4五、配電網中PT接線方式及變比……………………………………51) 3PT接線方式………………………………………………………52) 4PT接線方式………………………………………………………8六、使用方法……………………………………………………………11七、儀器檢驗……………………………………………………………14八、測量實例……………………………………………………………14一、用途及特點本儀器適用配網電壓等級:6kV、10kV和35kV中壓配電網中性點不接地系統目前,我國配電系統的電源中性點一般是不直接接地的,所以當線路單相接地時流過故障點的電流實際是線路對地電容產生的電容電流。據統計,配電網的故障很大程度是由于線路單相接地時電容過大而無法自行息弧引起的。因此,我國的電力規程規定當10kV和35kV系統電容電流分別大于30A和10A時,應裝設消弧線圈以補償電容電流,這就要求對配網的電容電流進行測量以做決定。另外,配電網的對地電容和PT的參數配合會產生PT鐵磁諧振過電壓,為了驗證該配電系統是否會發生PT諧振及發生什么性質的諧振,也必須準確測量配電網的對地電容值。傳統的測量配網電容電流的方法有單相金屬接地的直接法、外加電容間接測量法等,這些方法都要接觸到一次設備,因而存在試驗危險、操作繁雜,工作效率低等缺點。本測試儀直接從PT的二次側測量配電網的電容電流,與傳統的測試方法相比,該儀器無需和一次側打交道,因而不存在試驗的危險性,無需做繁雜的安全措施和等待冗長的調度命令,只需將測量線接于PT的開口三角端就可以測量出電容電流的數據。由于從PT開口三角處注入的是微弱的異頻測試信號,所以既不會對繼電保護和PT本身產生任何影響,又避開了50Hz的工頻干擾信號,同時測試儀的輸出端可以耐受100V的交流電壓,若測量時系統有單相接地故障發生,亦不會損壞PT和測試儀,因而無需做特別的安全措施,使這項工作變得安全、簡單、快捷,且測試結果準確、穩定、可靠。該測試儀采用大屏幕液晶顯示,中文菜單,操作非常簡便,且體積小、重量輕,便于攜帶進行戶外作業,接線簡單,測試速度快,數據準確性高,大大減輕了試驗人員的勞動強度,提高了工作效率。二、技術指標1. 測量范圍:電容電流1~500A 0~250μF2. 測量誤差:≤讀數5%3. 注入信號頻率:10Hz~100Hz4. 工作溫度:-10℃~50℃,濕度:0~80%5. 工作電源:AC 220V±10% 50Hz±1Hz6. 外行尺寸:350mm×200mm×150mm7. 儀器重量:5kg三、儀器面板1. 電壓輸出端子: 輸出測量信號,接到PT開口三角端2. 電壓輸出開關:接通或者斷開測量電壓輸出3. 頻率選擇開關:選擇二個不同頻率F1、F2的測量電壓輸出4. 電壓調節旋鈕:調節測量電壓輸出值的大小5. 打印機:打印測量數據和波形8. 按鍵功能區。 【→】 和 【←】 鍵可用于平移光標, 還可用于改變數值大小。 【↓】 和 【↑】 鍵可用于改變光標的上下位置, 有時可用于增減數字?!就顺觥?表示否定光標提示, 【打印】按此鍵后,可將屏幕所顯示的測量數據打印出來?!敬_認】 表示肯定光標提示?!緩臀弧堪创随I后,再按【確認】跳回主菜單。四、測量原理圖1 測量原理圖圖1圖2 簡化物理模型本型號配網電容電流測試儀是從PT 開口三角側來測量配網的電容電流的,其測量測量原理如圖1所示。在圖1中,從PT開口三角注入一個異頻的電流(非50Hz的交流電流,目的為了消除工頻電壓的干擾),這樣在PT高壓側就感應出一個按變比減小的電流,此電流為零序電流,即其在三相的大小和方向相同,因此它在電源和負荷側均不能流通,只能通過PT和對地電容形成回路,所以圖1又可簡化為圖2。根據圖2的物理模型就可建立相應的數學模型,通過檢測測量信號就可以測量出三相對地電容值3C0,再根據公式I=3ωCOUφ(Uφ為被測系統的相電壓)計算出配網系統的電容電流。五、配電網中PT接線方式及PT的變比配電網中的PT接線方式和PT的變比會對測試儀的測量結果產生很大的影響,如果PT的接線方式和變比選擇不正確,測量結果將不是系統的真實電容電流值,而是真實值乘以兩變比之商的平方倍。因此為了測得正確的數據,在測試前必須對配電網中PT的接線方式及PT變比有一個清晰的了解。目前,我國配電網的PT接線方式有以下幾種:1) 3PT接線方式:這種接線方式分“N接地”、“B相接地”兩種,分別如圖3和圖4所示。對于這兩種方式,均從N-L兩端注入測試信號。根據所用PT的不同,組成開口三角的二次繞組可能是100/3(V)、100(V)或者是100/√3 (V )繞組,這樣,測量時PT的變比分別為:、、(其中為的配電網系統的線電壓,如6kV、10kV或35kV)。圖3 N接地方式圖4 B相接地方式圖四、圖五所示的系統運行方式是從開口三角測量系統容流時所必須的運行方式,而對于一般的配網系統,并不都是處于這樣的運行方式下,例如在系統中還接有消弧線圈、PT高壓側中性點接有高阻消諧器、PT開口三角接有二次消諧裝置等。這時,為了使用測試儀進行容性電流的測量,必須將運行方式轉換為圖3或圖4所示的運行方式。常見的采用3PT接線方式的配網其運行方式如圖5所示:圖5 常見的采用3PT接線方式的配網運行方式這時,使用“配網電容電流測試儀”測量配網電容電流前必須完成以下操作:⑴ 檢查測量用的PT高壓側中性點是否安裝高阻消諧器,如有,將其短接。從測量原理可知,選用哪組PT進行測量,我們就只考慮這組PT的接線情況。而無需關心系統內的其他PT的情況。如果系統中有些PT安裝高阻消諧器,有些沒安裝,則完全可以從沒有安裝高阻消諧器的PT進行測量,這樣可以省去短接消諧器的工作。⑵ 檢查消弧線圈是否全部退出運行。在有電氣聯系的被測電壓等級系統中所有消弧線圈均要退出運行,并非只退出該變電站的消弧線圈。同時只考慮被測電壓等級的情況,無需考慮其他電壓等級的情況。例如,被測變電站A為10kV系統,并通過聯絡線與變電站B的10kV系統相連,變電站A有2臺消弧線圈,變電站B有1臺消弧線圈,則測量時有電氣聯系的這3臺消弧線圈均要退出運行;而35kV系統有無消弧線圈則無需考慮。⑶ 退出PT 開口三角的消諧裝置。如果經過實測證明,開口三角所接的某些廠家某些型號的二次消諧裝置對測量結果沒有影響,則消諧裝置可以不退出運行。一般對于微電腦控制的消諧器,其只有在系統有諧振發生時才動作,該類消諧器一般對測量無影響。⑷ 如果PT二次側并列運行(很少見),。省略部分。-L601。相電壓也是從a、b、c與N6000中測量。對于這種接線方式,將L601和L602短接,并從N600和L601端注入測量電流。圖8 4PT接線方式三對于4PT的接線方式,當被測的三相對地電容小于10微法時(10KV電容電流約為20A),測量結果是準確的。但當被測電容太大時,測量結果就會隨電容的增大而偏差較多。如果比較準確測量,可將4PT接線的運行方式轉變為3PT的運行方式,然后按前面所述的3PT方式進行測量。將4PT接線的運行方式轉變為3PT的運行方式的方法如下:⑴ 對于4PT的接線方式一和方式二, 將第四個PT高壓側短接,并將被短接的開口三角側打開,從打開兩側注入電流測量即可。這時4PT接線的運行方式就完全變成了3PT的運行方式。⑵ 對于4PT的接線方式三,將零序PT即圖8中所示的PT4的高壓繞組短接,將儀器的電流輸出端接到圖8中所示的開口三角L601-L602,就可以開始測量了。其接線圖如圖9所示。圖9 4PT接線方式轉變為3PT接線方式測量示意圖六、儀器使用方法在測量中,如系統有3PT的接線PT,盡量從3PT中測量,盡量避免采用4PT接線方式。對于4PT接線方式的系統,則將儀器的電流輸出端與圖3或圖4中所示的N-L端相連即可。也可將4PT接線的運行方式轉變為3PT的運行方式,然后按前面所述的3PT方式進行測量。將測試儀的電壓輸出端與PT開口三角端正確連接,1. 首先將儀器可靠接地。將儀器電壓調節旋鈕置于零位,電壓輸出開關放在斷開位置,頻率選擇放在F1處, 2. 接通電源,開機后儀器在液晶屏上顯示第1屏開機主菜單, 3.進入設置菜單(第2屏),測量電容電流時,一定要選擇串聯模式,在電壓等級下,有10KV/、380V/、6。6KV/、35KV/和10KV、380V、6。6KV、35KV八個數字可供選擇。在PT變比下,按實際高低壓值輸入(參考以下內容),然后按確認鍵,進入第3屏 存入設置值3PT接線方式一,組成開口三角的繞組電壓為100/3(V),PT變比為; 3PT接線方式二,組成開口三角的繞組電壓為100(V),PT變比為; 3PT接線方式三,組成開口三角的繞組電壓為(V),PT變比為;4PT接線方式一,第四個PT的變比為;4PT接線方式二,第四個PT變比為。5. 按確認鍵,進入測量過程;將儀器電壓輸出開關放在接通位置,緩慢調節電壓輸出調節旋鈕,一般該電壓在2V以下,這時候,屏幕進入第4屏,待測量數據穩定后,按確認鍵選出第一頻率下的數據;6. 然后,將頻率選擇放在F2處,保持剛才的電壓輸出,待測量數據穩定后,再按確認鍵,這時候,屏幕進入第5屏,儀器顯示所測系統的電容電流和系統對地電容值等相關參數。7. 如果需要打印測量結果,按確認鍵即可;8. 如果需要將測量結果保存,按退出鍵可以進入第6屏 存入菜單1,第7屏 存入菜單29.如果需要查詢測量結果,在開機主菜單中,將光標放在查詢處,按確認鍵可以進入第8屏 查詢菜單10.第9屏 校驗菜單需要密碼才能進入,用戶無需進行該工作。七、儀器檢驗和日常校準為了確認配網電容電流測試儀是否正常,可以在PT不帶電的情況下對測試儀進行檢驗和校準。檢驗方法如下:取一個10kV(其他電壓等級亦可)的PT,在高壓端接入一個已知電容量的電容(耐壓大于100V即可),將二次側主繞組a-x端(電壓為)與測試儀的電流輸出端連接,即從a-x端進行測量。選擇測試儀的系統線電壓為“10kV”(如果PT是其他電壓等級的,則選擇相應的系統線電壓)、方式為“4PT”,長按“方式/測量”鍵進行測量,如果測量結果和已知電容的電容量一致,說明該測試儀是正常的,測量是準確的,可以用于現場測量。八、測量實例1.PT高壓側中性點安裝有高阻消諧器。2002年8月,在廣西欽州供電局的劉屋變10kV系統電容電流測量。⑴ 現象 用測試儀測量時,發現測量計數直到顯示18才得到測量結果,顯示結果為0.76微法,這個結果顯然不對。用傳統的外接電容間接測量方法得到電容電流為48.6A,兩者測量結果相差很遠。原來也懷疑是測試儀的問題,后來對測試儀進行校驗證明測試儀是好的。為了調查此次測量不準確的原因,再到變電站測量現場,結果發現PT的高壓側中性點不是直接接地,而是連接了一個高阻的消諧器后再接地。為了驗證測試儀的是否能準確測量,將該高阻消諧器短接后再用測試儀測量,測量結果為47.8A,與傳統方法測量結果吻合。欽州供電局的牛頭灣變也有類似的情況。⑵ 處理措施將高阻消諧器短接后測量正常。一般高阻消諧器上的電壓為幾百伏左右,而且PT的阻抗很大,可以在不停電情況下直接將其短接,但要注意和高壓側保持距離。2.消弧線圈沒有退出或系統的中性點有接地現象。2002年11月,在廣西桂林供電局的東江變35kV系統電容電流測量。⑴ 現象在東江變測量時,顯示結果為999.9微法,這個結果說明系統的電容電流無窮大。經檢查發現,在其他變電站運行的消弧線圈沒有退出運行(因為該35kV系統的環網運行的),退出消弧線圈后再測量,測量結果正常。⑵ 處理措施退出消弧線圈后再測量。2004年1月,在廣西河池供電局的城西變10kV系統電容電流測量。⑴ 現象在城西變測量時,顯示結果為999.9微法,試驗人員懷疑沒有退出消弧線圈,但該變電站沒有安裝消弧線圈。為了證實測試儀沒有問題,又到了城東變進行電容電流測量,測量結果正確。城西變的三相電壓對稱,可以排除單相接地故障的存在。經詢問城西變的運行人員,得知城西變供給較多的廠礦用戶,有些用戶直接使用10kV電動機,我們懷疑是在用戶側電動機的中性點有接地現象。對于系統的中性點(包括用戶側)有接地現象,即使是使用傳統的間接法測量,也會得到一個錯誤的結果。如果采用單相直接接地法測量,測量結果也不是對地電容產生的電容電流,而是疊加了一個中性點接地的那臺設備的電流,因而對于這種情況無論是什么方法都不能正確測量電容電流。⑵ 處理措施查找接地點并消除后再用測試儀測量。3.PT的開口三角連接線斷開,沒有形成開口三角。2002年3月,在廣西南寧供電局的城東變10kV系統電容電流測量。⑴ 現象測量城東變電容電流時,一段母線測量結果正常,測量二段母線時,結果顯示“電路開路”,后經二次人員檢測,果然發現組成PT開口三角的連接線斷開。由于PT開口三角僅用于發接地信號,因此值班人員不易發現其斷線。在廣西合山電廠的35kV變電站和南寧幾個變電站均通過該測試儀檢測出PT開口三角的連接線斷開的情況。⑵ 處理措施將連接線恢復后再測量。4.沒有退出PT的開口三角側的消諧器。2002年9月,在廣西貴港航運仙衣灘電廠10kV系統電容電流測量。⑴ 現象未斷開開口三角側的消諧器時測量結果為113A,斷開消諧器后測量結果為15.6A,然后用傳統的間接法測量結果為15.1A。該電廠采用的消諧器為老式的消諧器,阻抗比較小,因此對測量結果影響較大。⑵ 處理措施斷開PT開口三角側的消諧器后再測量。
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