配电网电容电流测试系统

配电网电容电流测试系统鄂州

鄂州电容电流测试仪产品概述无功补偿电容器是满足电力系统无功平衡的重要设备。近年来无功问题得到了电业部门的普遍重视，无功补偿成套装置已大量投入配电网运行。电能供给要求系统有功与无功实时平衡。因此，无功补偿装置应满足自动跟踪、实时补偿的要求，这就不可避免地要频繁投、切无功补偿电容器组。电容器组的投、切操作，就会产生过电流与过电压冲击，引起电容器损坏。为保证设备的可靠性，早期发现电容器缺陷，避免故障扩大，需要定期进行检测。而在现场电容器都是成组并联的，传统方法是将电容汇流排拆除，然后用老式电容表进行测量，由于电容器组是由几十至上百个小电容器组成，要拆线测量电容量的工作量很大，而且经常拆线会使得螺丝滑牙或没有上紧而留下安全隐患，也容易造成电容的二次损坏。因此，非常期望有一种测试仪器不用拆线就能测量各个小电容器的电容量，减轻检修人员的负担，提高检修工作的效率，提高配电网运行的安全性。针对现场的实际情况，我公司经过攻关，终研制出一种利用新试验方法进行测量的仪器，这就是“型电容电感测试仪”。该仪器可以在不拆线的状态下，测量成组并联电容器的单个电容器，同时也能够测量各种电抗器的电感，本仪器还能测量工频状况下的电流，该仪器接线方便，操作简单，减轻了检修人员的工作负担，大大提高了现场的测试效率，为电网的正常运行提供了安全保障。

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鄂州电容电流测试仪参数设置为出厂校准时设置，建议客户不得改变其设置数据，否则会造成测试数据的不准。如果需要重新更改，必须在本公司技术人员指导下进行，并且先要记录下更改前的设定值，以便设置失败时能够恢复初始值。如果想查询已存储的记录，可在主菜单下选择查询记录，按确认键进入显示如下：图16按↑ ↓键查询所需记录，按打印键可打印当前记录，如果要删除记录，可按F2键进行删除，删除完成后所有记录均清零。按返回键或复位键可返回主菜单。测试数据中各符号的含义：⑴、I：被测电容（抗）器的电流有效值，单位为A（安培）；⑵、U：被测电容（抗）器的电压有效值，单位为V（伏特）;⑶、P：被测电容（抗）器的有功功率有效值，单位为W（瓦）；⑷、F：输出电源的当前频率，单位为Hz（赫兹）；⑸、Rc：被测电容器的容抗，单位为Ω（欧姆）；⑹、Rl：被测电抗器的感抗，单位为Ω（欧姆）；⑺、Rz：被测试品的阻抗，单位为Ω（欧姆）；⑻、C:被测试电容器的电容值，单位为uF(微法);⑼、Cab：被测三相电容器的AB相电容值，单位为uF（微法）；⑽、Cbc：被测三相电容器的BC相电容值，单位为uF（微法）；⑾、Cca：被测三相电容器的CA相电容值，单位为uF（微法）；⑿、Ca：被测三相电容器的A相电容值，单位为uF（微法）；⒀、Cb：被测三相电容器的B相电容值，单位为uF（微法）；⒁、Cc：被测三相电容器的C相电容值，单位为uF（微法）；⒂、Cz：被测三相电容器总的电容值，单位为uF（微法）；⒃、L：被测电抗器的当前测量电感值，单位为H（亨）；⒄、Ф：被测试品的电压与电流之间的相位角，单位为 o（度）

鄂州电容电流测试仪配电网中PT接线方式及PT的变比配电网中的PT接线方式和PT的变比会对测试仪的测量结果产生很大的影响，如果PT的接线方式和变比选择不正确，测量结果将不是系统的真实电容电流值，而是真实值乘以两变比之商的平方倍。因此为了测得正确的数据，在测试前必须对配电网中PT的接线方式及PT变比有一个清晰的了解。目前，我国配电网的PT接线方式有以下几种：1、3PT接线方式这种接线方式分“N接地”、“B相接地”两种，分别如图 4和图 5所示。对于这两种方式，均从N-L两端注入测试信号。根据所用PT的不同，分成三种类型：3PT： 、 3PT1： 、 3PT2： 。图 4 N接地方式图 5 B相接地方式图 4、图 5所示的系统运行方式是从开口三角测量系统容流时所必须的运行方式，而对于一般的配网系统，并不都是处于这样的运行方式下，例如在系统中还接在消弧线圈、PT高压侧中性点接有高阻消谐器、PT开口三角接有二次消谐装置等。这时，必须将运行方式转换为图 4或图 5所示的运行方式。常见的采用3PT接线方式的配网其运行方式如图 6所示：图 6 常见的采用3PT接线方式的配网运行方式测试步骤：（1）检查测量用的PT高压侧中性点是否安装有高阻消谐器，如有，将其短接。从测量原理可知，选用哪组PT进行测量，我们就只考虑这组PT的接线情况。而无需关心系统内的其他PT的情况。如果系统中有些PT安装高阻消谐器，有些没安装，则完全可以从没有安装高阻消谐器的PT进行测量，这样可以省去短接消谐器的工作。（2）检查消弧线圈是否全部退出运行。在有电气联系的被测电压等级系统中所有消弧线圈均要退出运行，并非只退出该变电站的消弧线圈。同时只考虑被测电压等级的情况，无需考虑其他电压等级的情况。例如，被测变电站A为10kV系统，并通过联络线与变电站B的10kV系统相连，变电站A有2台消弧线圈，变电站B有1台消弧线圈，则测量时有电气联系的这3台消弧线圈均要退出运行；而35kV系统有无消弧线圈则无需考虑。（3）退出PT 开口三角的消谐装置。如果经过实测证明，开口三角所接的某些厂家某些型号的二次消谐装置对测量结果没有影响，则消谐装置可以不退出运行。一般对于微电脑控制的消谐器，其只有在系统有谐振发生时才动作，该类消谐器一般对测量无影响。（4）如果PT二次侧并列运行（很少见），则将其改为单独运行。

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鄂州电容电流测试仪目前，我国电力系统的电源中性点一般是不直接接地的，所以当线路单相接地时流过故障点的电流实际是线路对地电容产生的电容电流。据统计，电力系统的故障很大程度是由于线路单相接地时电容电流过大导致起弧且电弧无法自行熄弧引起的。因此，我国的电力规程规定当10kV和35kV系统电容电流分别大于30A和10A时，应装设消弧线圈以补偿电容电流，这就要求对的电容电流进行测量以做决定。另外，电力系统的对地电容和PT的参数配合会产生PT铁磁谐振过电压，为了验证该配电系统是否会发生PT谐振及发生什么性质的谐振，也必须准确测量电力系统的对地电容值。传统的测量电容电流的方法有单相金属接地的直接法、外加电容间接测量法等，这些方法都要接触到一次设备，因而存在试验危险、操作繁杂，工作效率低等缺点。进而出现了在PT二次侧注入信号法测量电网电容电流；与传统测量方法相比，该方法测量过程中，测试仪无需和一次侧直接相连，因而试验不存在危险性，无需做繁杂的安全工作和等待冗长的调度命令，只需将测量线接于PT的开口三角端子就可以测量出电容电流的数据。从PT开口三角处注入的是微弱的异频测试信号，所以既不会对继电保护和PT本身产生任何影响，又避开了50Hz的工频干扰信号。

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鄂州电容电流测试仪尊敬的用户：感谢您选用我生产的电容电流测试仪。希望本手册对您使用该产品提供尽可能详细的技术资料及帮助信息。在正式使用该仪器之前，请仔细阅读本说明书，以确保您对本产品的安全正确使用。如果您对说明书中所述内容有任何疑问，或者需要业务咨询或技术支持，欢迎您与我公司销售部或技术部取得联系，我们将竭诚为您服务。阅读完本说明书后，请妥善保管，以备后用。重要提示：1 使用前，仪器必须可靠接地；保障被测系统处于无故障运行状态。2 必须断开连接在系统中性点上的补偿装置（如消弧线圈）。3在使用3PT、4PT连接方式测量时，对于少数在PT中性点上安装高阻消谐器的PT组，必须将消谐器短接后再进行测量。4在使用3PT、4PT连接方式测量时，如果系统两段母线上的PT二次绕组是并联运行的，应将二次绕组改成单独运行的方式后，再进行测量。5在使用3PT、4PT连接方式测量时，如果PT开口三角接入的负载（如消谐装置）阻抗小于100欧姆，应将该负载断开后再进行测量。6 本测量仪只能从电磁式PT的二次侧测量电容电流，不能从电容式电压互感器（CVT）进行测量。

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鄂州电容电流测试仪但是，现有的基于PT二次侧注入信号法的测试仪体积及重量较大，便携性较差不利于测试量较大的工况。并且，此类测试仪对于4PT连接方式的电网，测量精度极低，难以满足用户需求；需要改变PT连接方式才能准确测量系统电容电流。为解决这些问题，我公司在上一代基于PT二次侧注入信号法测试仪的基础上，经过重新研发设计，开发出新一代产品电容电流测试仪。采用全新硬件结构和速度更快的ARM处理器及AD转换器，内置全新的全数字变频逆变电源，效率高、发热量小、体积小、重量轻。与前一代相比，新一代体积和重量都大大减小，更加便于携带和现场测试。针对4PT连接方式内置变压器中性点信号注入测试法和补偿电容器中性点信号注入测试法，以解决4PT连接方式电网电容电流测试精度不高的问题。在任何时刻（包括测量过程中）都可准确测量零序3U0电压，从而便于用户判断系统工作状态；并且在测试过程中，如果零序3U0电压过高可自动停止测量过程。该测试仪采用工业彩色液晶屏（强光下可读）、中文菜单、人机交互更加友好，并且具备U盘存储和数据打印等功能。接线简单、测试速度快、测试稳定性和数据准确性高，大大减轻了试验人员的劳动强度，提高了工作效率。

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鄂州电容电流测试仪测试完成，按停止键停止测试，分析打印并存储数据；并联电容测量已停止状态：【启动】 电源预检、加压启动并进行计算测量；在电源已经启动的状态下为保证电源及时停止，故除暂停、停止、编号按键外其他按键无效；图10 并联电容暂停及停止并联电容测量启动状态：【停止】 停止源的输出、本组测试结束；请存储数据并更换相别或组别；【暂停】 停止源的输出、更换电流钳测试点、并保留预检结果及加压值；图11 并联电容电源继续并联电容测量暂停状态：【继续】 不经过电源预检、直接按照暂停前的加压值施加相同的电压值；并联电容已停止状态或暂停状态：触摸组别及相别的蓝色区域可修改组别及相别，无论相别为A、B、C 均采用A、N输出；【数据】 记录电容测试过程中的原始电压、电流、频率及相位数据，按数据键进入原始数据查看界面；编号AlL为总的电压、电流、相位及电容信息，各数字编号代表分支的电压、电流、相位及电容信息；【存储】 存储该组测量原始数据及测量结果；【打印】 打印该组测量数据及测量结果；【帮助】 界面信息的操作提示及接线示意；在所有的操作模式的电源停止或暂停状态下，均可以通过触摸【帮助】按键阅读操作提示及接线提示；在所有的电源启动状态下均有红色字体的电源提示，用于提示当前操作及当前测量状态；在所有的操作模式下均具备弹窗提醒功能：如果负载与所选模式不匹配（例如：感性负载，选择了电容测量），弹窗提示“角度异常 请确认类别与被试品一致”；如果电源未启动或实际加压量与系统加压量不一致，弹窗提示“数据可能存在异常 请管制测试结果的有效性”；如果电源过流，弹窗提示“过流保护 请检查负载”；如果测试数据已存储，弹窗提示“数据已存储”；

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鄂州电容电流测试仪注意事项8.1 使用仪器时请按本说明书接线和操作。8.2 接地端子应就近可靠接地。8.3 测试开始前请输入正确的参数设置。8.4 测量过程中如果电流输出端子无电流输出，请检查输出保险管；保险管熔断电流为2A，禁止使用2A以上及以下的保险管。8.5 当零序3U0电压过高时，如果正在进行电容电流测量过程，则自动停止测量过程；如果未启动测量，则不能启动测量过程，直至零序3U0电压降低至安全范围。8.6为了确认电容电流测试仪是否正常，可以在PT不带电的情况下对测试仪进行检验和校准。检验方法如下：取一个10kV（其他电压等级亦可）的PT，在高压端接入一个已知电容量的电容（耐压大于100V即可），将二次侧主绕组a-x端（电压为）与测试仪的电流输出端连接，即从a-x端进行测量。设置仪器的“额定高压”为“10kV”（其它电压等级PT，按照PT电压等级设置）、“PT方式”设置为“1PT”，开始测量过程。如果测量结果和已知电容的电容量一致，说明该仪器工作正常、测量准确，可以用于现场测量。9 售后服务9.1 凡购本公司产品随机携带产品保修单，订购产品交货时，请当场检验并填好保修单。9.2 自购机之日起，在保修期内，维修不收取维修费；保修期外，维修调试收取适当费用。9.3 属下列情况之一者不予保修：9.3.1 用户对仪器有自行拆卸或对仪器工艺结构有人为改变。9.3.2 因用户保管或使用不当造成仪器的严重损坏。9.3.3 属于用户其它原因造成的损坏。

鄂州电容电流测试仪测量原理电容电流测试仪是从PT 开口三角侧来测量系统的电容电流的。其测量原理如图1所示。图1 测量原理图在图1中，从PT二次开口三角处注入不同频率的电流信号（频率非50Hz，目的是为了消除工频信号的干扰），在PT高压侧A、B、C三相感应出3个电流方向相同的电流信号，此电流为零序电流，因此它在电源和负荷侧均不能流通，只能通过PT和对地电容形成回路，所以图1又可简化为图2。图2 简化物理模型根据图2的物理模型就可建立相应的数学模型，通过检测测量信号就可以测量出三相对地电容值3C0，再根据公式I=3ωCOUφ（Uφ为被测系统的相电压）计算出系统的电容电流。3 功能及特点3.1 测量范围更宽，测试速度更快。3.2 支持3PT连接方式、两种4PT连接方式、1PT连接方式现场电容电流测量。3.3 工业级彩色液晶显示屏，分辨率320×240点阵，强光下可读。3.4 人机交互界面更加友好：(1)对于一些重要的操作及参数设置，显示其提示信息和帮助说明。(2)测量结果及相关参数显示和打印更加详细，便于用户日后分析。(3)选择PT连接方式时，可显示各种PT连接方式下的接线原理图，便于用户判别现场PT连接方式及测试线连接位置。(4)屏幕顶部状态栏实时显示优盘插入状态，对未连接的设备进行操作时，显示相应的未连接提示信息。3.5 实时测量和显示零序3U0电压值，便于用户判断系统工作状态；并且，在测量工程中如果发现零序3U0电压过高，可自动停止测量过程。3.6 具备多重零序3U0过压保护电路，测试仪输出端可耐受AC100V 50HZ电压而不损坏。3.7 内置全数字变频逆变电源，具有输出频率准确、输出电流可调、输出效率高、发热量小、体积小、重量轻、长时间工作稳定等特点。3.8 具备输出短路保护功能。3.9 具备实时时钟，可实时显示当前时间和日期；测量结果包括测量日期及时间。3.10 测量数据存储方式分为本机存储和优盘存储，其中本机存储可存储测量数据150条，并且本机存储可转存至优盘；优盘存储数据格式为Word格式，可直接在电脑上编辑打印。3.11 热敏打印机打印功能，快速、无声。3.12 体积小、重量轻，方便携带使用。4 技术指标4.1 电容电流测量4.1.1 测量范围：0.3μF～200μF 1A～400A4.1.2 准确度： ±(读数×5%+2字)4.1.3 分辨率： 0.3～9.999（0.001） 10～99.99（0.01） 100～999.9（0.1）≥1000（1）4.1.4 电压等级：0.1KV～99.9KV连续可调4.2 零序3U0电压测量4.2.1 测量范围：1V～100V AC 50HZ4.2.2 准确度： ±(读数×1%+10字)4.2.3 分辨率： 1～9.999（0.001） 10～99.99（0.01）4.3 使用条件及外形4.3.1 工作电源：AC100-240VAC 0.8A 50/60Hz4.3.2 仪器重量：4.5Kg4.3.3 仪器体积：320mm(长)×270mm(宽)×150mm(高)4.3.4 使用温度：-10℃～50℃4.3.5 相对湿度：＜90%，不结露

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鄂州电容电流测试仪但是，现有的基于PT二次侧注入信号法的测试仪体积及重量较大，便携性较差不利于测试量较大的工况。并且，此类测试仪对于4PT连接方式的电网，测量精度极低，难以满足用户需求；需要改变PT连接方式才能准确测量系统电容电流。为解决这些问题，我公司在上一代基于PT二次侧注入信号法测试仪的基础上，经过重新研发设计，开发出新一代产品电容电流测试仪。采用全新硬件结构和速度更快的ARM处理器及AD转换器，内置全新的全数字变频逆变电源，效率高、发热量小、体积小、重量轻。与前一代相比，新一代体积和重量都大大减小，更加便于携带和现场测试。针对4PT连接方式内置变压器中性点信号注入测试法和补偿电容器中性点信号注入测试法，以解决4PT连接方式电网电容电流测试精度不高的问题。在任何时刻（包括测量过程中）都可准确测量零序3U0电压，从而便于用户判断系统工作状态；并且在测试过程中，如果零序3U0电压过高可自动停止测量过程。该测试仪采用工业彩色液晶屏（强光下可读）、中文菜单、人机交互更加友好，并且具备U盘存储和数据打印等功能。接线简单、测试速度快、测试稳定性和数据准确性高，大大减轻了试验人员的劳动强度，提高了工作效率。