微機(jī)型電容電流測試儀

1、微機(jī)型電容電流測試儀一、概述 目前，我國配電系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)一般是不直接接地的，所 以當(dāng)線路單相接地時(shí)流過故障點(diǎn)的電流實(shí)際是線路對地電容產(chǎn)生 的電容電流。據(jù)統(tǒng)計(jì)，配電網(wǎng)的故障很大程度是由于線路單相接地時(shí)電容 過大而無法自行息弧引起的。因此，我國的電力規(guī)程規(guī)定當(dāng) 10kV 和 35kV 系統(tǒng)電容電流分別大于 30A 和 10A 時(shí)，應(yīng)裝設(shè)消弧線圈 以補(bǔ)償電容電流， 這就要求對配網(wǎng)的電容電流進(jìn)行測量以做決定。另外，配電網(wǎng)的對地電容和 PT 的參數(shù)配合會(huì)產(chǎn)生 PT 鐵磁諧 振過電壓，為了驗(yàn)證該配電系統(tǒng)是否會(huì)發(fā)生 PT 諧振及發(fā)生什么性 質(zhì)的諧振，也必須準(zhǔn)確測量配電網(wǎng)的對地電容值。傳統(tǒng)的測量配網(wǎng)電容電

2、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(shè)備，因而存 在試驗(yàn)危險(xiǎn)、操作繁雜，工作效率低等缺點(diǎn)。HTCI-H 微機(jī)型電容電流測試儀，直接從 PT 的二次側(cè)測量配 電網(wǎng)的電容電流，和傳統(tǒng)的測試方法相比，該儀器無需和一次側(cè) 打交道，因而不存在試驗(yàn)的危險(xiǎn)性，無需做繁雜的安全措施和等 待冗長的調(diào)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(shù)據(jù)。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(huì)對繼電保護(hù)和 PT 本身產(chǎn)生任何影響，又避開了 50Hz 的工頻 干擾信號， 同時(shí)測試儀的輸出端可以耐受 100V 的交流電壓， 若測

3、 量時(shí)系統(tǒng)有單相接地故障發(fā)生， 亦不會(huì)損壞PT和測試儀，因而無 需做特別的安全措施，使這項(xiàng)工作變得安全、簡單、快捷，且測 試結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)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(jìn)行戶外作業(yè)，接線簡單，測試速 度快，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高，大大減輕了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了 工作效率。二、技術(shù)指標(biāo)1、測量范圍：對地總電容 120 yF （三相對地）電容電流 500 A （35kv系統(tǒng)）電容電流 cXIlAAAPT2PT3X圖5 B相接地方式|XJJ|x IPT1aoIx/a)ac】coX圖4、圖5所示的系統(tǒng)運(yùn)行方式是從開口三角測量系統(tǒng)容流時(shí)所必須的運(yùn)行方

4、式，而對于一般的配網(wǎng)系統(tǒng)，并不都是處于這 樣的運(yùn)行方式下，例如在系統(tǒng)中還接在消弧線圈、PT高壓側(cè)中性點(diǎn)接有高阻消諧器、PT開口三角接有二次消諧裝置等。這時(shí)，為 了使用HTCI-H型配網(wǎng)電容電流測試儀進(jìn)行容性電流的測量，必 須將運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換為圖 4或圖5所示的運(yùn)行方式。常見的采用3PT接線方式的配網(wǎng)其運(yùn)行方式如圖6所示:EtABFT二次基它PT的二次并聯(lián)運(yùn)行圖6常見的采用3PT接線方式的配網(wǎng)運(yùn)行方式這時(shí)，使用“ HTCI-H型配網(wǎng)電容電流測試儀” 測量配網(wǎng) 電容電流前必須完成以下操作： 檢查測量用的PT高壓側(cè)中性點(diǎn)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(jìn)行測量，我們就

5、只考慮這組PT的接線情況。而無需關(guān)心系統(tǒng)內(nèi)的其他PT的情況。 如果系統(tǒng)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(jìn)行測量，這樣可以省去短接消諧器的工作。 檢查消弧線圈是否全部退出運(yùn)行。在有電氣聯(lián)系的被測 電壓等級系統(tǒng)中所有消弧線圈均要退出運(yùn)行，并非只退出該變電站的消弧線圈。同時(shí)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(tǒng)，并通過聯(lián)絡(luò)線和變電站B的10kV系統(tǒng)相連，變電站 A有2臺消弧線圈， 變電站B有1臺消弧線圈，貝V測量時(shí)有電氣聯(lián)系的這3臺消弧線圈均要退出運(yùn)行；而 35kV系統(tǒng)有無消弧線圈則無需考慮。 退出PT開口

6、三角的消諧裝置。如果經(jīng)過實(shí)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(jié)果沒有 影響，貝V消諧裝置可以不退出運(yùn)行。一般對于微電腦控制的消諧 器，其只有在系統(tǒng)有諧振發(fā)生時(shí)才動(dòng)作，該類消諧器一般對測量 無影響。如果PT二次側(cè)并列運(yùn)行（很少見），則將其改為單獨(dú)運(yùn) 行。 確保將“ HTCI-H型配網(wǎng)電容電流測試儀”的電流輸出 端正確接到圖4的開口三角 N丄 上。一般在二次的端子編號為 N600和L630。為了確保連接正確，可以按下列方法進(jìn)行檢查： 用萬用表分別測量 PT二次側(cè)三相電壓和開口三角電壓； 將三相電壓中的最大值減去最小值得到的差和開口三角電 壓比較，如果兩者差不多，就說明找到的

7、開口三角端是正確的； 如果兩者差別很大，貝V說明沒有正確找到開口三角端。 例如，測量得到三相電壓分別為61V、60V、59.5V，則正確的開口三角電壓應(yīng)為 1.5V左右，如果測量得到的開口三角電 壓僅為0.2V，說明找到的開口三角端不正確或PT開口三角連線已經(jīng)斷開（在現(xiàn)場實(shí)測中發(fā)現(xiàn)有多個(gè)變電站的PT開口三角連線斷開情況）。 設(shè)置正確的PT變比，PT般是采用100/3V的二次繞組 連接成開口三角，但也有特殊的情況，有些變電站的PT采用100V 二次繞組組成開口三角。為了確保選擇變比的正確，可以通過測 量組成開口三角的各繞組的電壓來確定。完成以上操作后，就可以運(yùn)用HTCI-H型配網(wǎng)電容電流測試儀進(jìn)

8、行準(zhǔn)確測量電容電流了。2、4PT接線方式在測量中，如系統(tǒng)有3PT的接線PT，盡量從3PT中測量，盡 量避免采用4PT接線方式。大部分變電站中的4PT的接線方式有兩種接法，分別如圖7和圖8所示。對于圖7中這種4PT的接線方式，組成星形的三個(gè) PT的開口三角側(cè)被短接，系統(tǒng)零序電壓由第四個(gè)PT的測量線圈來測量，各相電壓分別從 A-N、B - N、C-N端測量。這種接線 方式下，系統(tǒng)單相接地時(shí) N L端的電壓為57.7V。CA1A2PT1OX PT4 OA | I L 嚴(yán)7_I oxX1x1PT2PT3X2x2| x31 oaNa1Aa2Ba3A3X34PT接線方式一A1A2PT1PT2OX PT4

9、OA X1oxI X23aoX3A3PT3x1x2x3oxo1 oaNala2a3| oaoL圖8 4PT接線方式二第四個(gè)電壓為91V (即 57.7V + 33.3V)。8中的接線和圖7中的接線唯一區(qū)別是在 N L端串接入PT的33V二次線圈，這樣當(dāng)系統(tǒng)單相接地時(shí)，N L兩端在圖7和圖8中，測量信號都是從 N-L端注入。L肖/中，零序PT （即第4個(gè)PT）的二次零序繞組是ox-oa 繞組，其電壓通常100/ 3為V ,則測量時(shí)PT變比 為。在圖8中，零序PT （即第4個(gè)PT）的二次零CO零序3高壓綢序繞組是由主繞組 ox-oa繞組和副繞組oxo-oao串聯(lián)組成，主繞組 ox-oa的電壓為10

10、0/丁3 (V),副繞組oxo-oao的電壓為100/3V, 則測量時(shí)PT變比為其中，Ul為的配電網(wǎng)系統(tǒng)的線電壓，如6kV、10kV或35kV。第三種4PT接線方式如圖9所示。這種接線方式比較少見， 但在系統(tǒng)中還是存在。在圖9中這種接線方式三相 PT的三個(gè)二次輔助繞組即：1ao-1xo、2ao-2xo、3ao-3xo組成開口三角L601-L602，oa-ox和oao-oxo為零序PT的兩個(gè)二次繞組，它們和 開口三角L601 -L602組成一個(gè)大的開口三角 N600-L601。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。EaCOAAA ,s 7x |x |

11、xOO6N1ao 2ao 3aoOX2YH OA| 】圖 9 4PT 接線方式三對于 4PT 的接線方式，當(dāng)被測的三相對地電容小于 10 微法時(shí) (10KV 電容電流約為 20A )，測量結(jié)果是準(zhǔn)確的。但當(dāng)被測電容 太大時(shí)，測量結(jié)果就會(huì)隨電容的增大而偏差較多。如果比較準(zhǔn)確 測量，可將 4PT 接線的運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)?3PT 的運(yùn)行方式，然后按 前面所述的 3PT 方式進(jìn)行測量。將 4PT 接線的運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)?3PT 的運(yùn)行方式的方法如下：(1) 對于4PT的接線方式一和方式二，將第四個(gè)PT高壓側(cè)短接，并將被短接的開口三角側(cè)打開，從打開兩側(cè)注入電流測量即可。這時(shí)4PT接線的運(yùn)行方式就完全變成了

12、3PT的運(yùn)行方式。(2) 對于4PT的接線方式三，將零序PT即圖9中所示的PT4 的高壓繞組短接，將儀器的電流輸出端接到圖 9 中所示的開口三 角 L601-L602 ，就可以開始測量了。其接線圖如圖 10所示。GP二次單獨(dú)運(yùn)行二次消諧裝置退出運(yùn)亍圖10 4PT接線方式轉(zhuǎn)變?yōu)?PT接線方式測量示意圖六、從變壓器中性點(diǎn)測量配網(wǎng)電容電流的方法1、測量接線采用HTCI-H型配網(wǎng)電容電流測試儀從變壓器中性點(diǎn)或接地變中性點(diǎn)測量配網(wǎng)電容電流的接線如圖11所示:圖11圖11中，Tr為變壓器35KV側(cè)繞組，或是10KV系統(tǒng)的接地變，0為變壓器中性點(diǎn)，Ca、Cb、Cc分別為三相對地電容， PT 是外加的一個(gè)電壓

13、互感器，AX , ax分別為PT的一、二次繞組，PT的變比為（即從57V的端子進(jìn)行測量）。將儀器接地端子及 PT 一、二次繞組的X端和x端接地。 將HTCI-H配網(wǎng)電容電流測試儀的電流輸出端接到PT的二次側(cè)（即57V的端子），再將PT的高壓端A引一根導(dǎo)線，用絕 緣桿引到變壓器中性點(diǎn) 0。正確設(shè)置測試儀的測量方式： 將測試儀的電壓等級選為 10kV/ 3。 PT變比設(shè)置為：。 開始測量，得到測量結(jié)果。測量完畢，先取下絕緣桿，再收拾試驗(yàn)現(xiàn)場。2、測量注意事項(xiàng)PT的一、二次繞組及測試儀要接好地。 要使用合格的絕緣桿將引線引到變壓器中性點(diǎn)0。 引線和周圍的設(shè)備及試驗(yàn)人員保持安全距離。3、外加PT進(jìn)行測

14、量的必要性采用上述方法進(jìn)行配網(wǎng)電容電流測量時(shí)要外加一個(gè)PT，這是為了將高壓和低壓進(jìn)行安全隔離，保證試驗(yàn)人員及測試儀器的安 全。我們知道，配網(wǎng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，變壓器中性點(diǎn)或接地變中 性點(diǎn)的對地電壓是比較低的，一般只有幾十伏到幾百伏。如果測量時(shí)，系統(tǒng)發(fā)生單相接地，變壓器中性點(diǎn)或接地變中 性點(diǎn)的對地電壓就上升為相電壓，對 35kV 和 10kV 系統(tǒng)而言，此 時(shí)中性點(diǎn)的電壓分別為 20.2kV 和 5.8kV ，如果不經(jīng)過 PT 而直接 將儀器引線到中性點(diǎn)進(jìn)行測量，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，就會(huì)有 很高的電壓加在儀器上，從而危及儀器和試驗(yàn)人員的安全，后果 不堪設(shè)想。有了 PT的隔離，PT的二次側(cè)電壓才2

15、00V或58V，測 試儀是能承受這樣的電壓的，對試驗(yàn)人員也是安全的。所以，從安全性考慮，從變壓器中性點(diǎn)或接地變中性點(diǎn)測量 配網(wǎng)電容電流時(shí)采用 PT隔離是十分必要的。七、使用方法1、首先將儀器可靠接地。2、按圖 12 接線，將測試儀的電流輸出端和 PT 開口三角端 連接，對于 4PT 接線方式的系統(tǒng)，則將儀器的電流輸出端和圖 4 或圖 5 中所示的 N-L 端相連即可。r圖12測量接線圖3、接通電源后，面板上綠色發(fā)光二極管點(diǎn)亮， 儀器進(jìn)入圖13 開機(jī)界面。校時(shí)確認(rèn)電容電流測試儀圖13開機(jī)界面按匸鍵后，將光標(biāo)移至設(shè)置位置，再按確認(rèn)鍵進(jìn)入圖14設(shè)置菜單。3PTA: 10KV/ 7s / 3* I O

16、OV/3 6KV/ 陌 / 3*lOOV/3 35KV/ 3 / 3*100V/3 1 OKV/ J3 / 3* I OOV/ Vs 6KV/ 73 / 3*1OOV/ 縣 35KV/Va / 3*1OOV/ 応 4PT式：IOKV/ 碼 /100V/V3+I00V/3 6KV/ Va / 100V/ J5+100V/3 35KVV 島 / IOUV/ +100V73 1OKV7 3 /Vs6KV/ V3 / 100V/35KV/ Vs / 1OOV/ 耳外JJIIPT: 1OKV/ Ta /1OOV/ 療1OKV/ 75 / 1OOV / 3另選PT變比圖14設(shè)置PT變比畫面根據(jù)菜單選項(xiàng)，按

17、確定選取正確的PT變比。、保存設(shè)置變 比值存新的設(shè)置成新校 正的數(shù)據(jù)？退出|確訓(xùn)圖15保存設(shè)置開始測量開始測量前，將測量輸入開關(guān)撥向通，此時(shí)面板上的紅色發(fā) 光二極管被點(diǎn)亮。按匚鍵選中測量，在光標(biāo)處于圖2主畫面 測量位置時(shí)，按確 認(rèn)鍵，儀器開始進(jìn)入自動(dòng)測量狀態(tài)，屏幕顯示圖 16測量掃頻自 動(dòng)掃頻測量，請等待此過程持續(xù)約45秒左右測量完成后，儀器會(huì)將測試結(jié)果顯示在屏幕中間，如圖17測量結(jié)果顯示自動(dòng)掃頻測量,請等待相電氐1O.OKV/V3PT變比；57.7310.3.27 10:43電容電流109安電容量60. 3微法L： 4.&19HR；5 893IL 3.00VI：1.68A巾：5.93圖16測

18、量掃頻過程圖17測量結(jié)果顯示相電壓t 10.0KV/ V310.3.27 10:47PT變比；57 73電容電流109安電容量60. 3微法L； 4.589HR： 5 88KtUf 3.00VI： 1 68A 尬:5.92相電壓t 1O.OKV/ 310.3.27 10:47PT變比：57 73電容電流109安 電容量 60, 3微法測量測試退出打印L； 4.589HR： 5 88K0U： 3.00VL 1 68A 巾：5-92圖18圖19選擇;測量，再次進(jìn)入測量狀態(tài)。 選擇測試進(jìn)入抗干擾測量狀態(tài)。 選擇打印儀器自動(dòng)打印本次測量結(jié)果； 選中退出進(jìn)入下一畫面，此畫面為儲(chǔ)存畫面:圖20退岀 確認(rèn)選

19、確認(rèn)將沾除測試記錄圖21退出|選中退出，進(jìn)入清除測試記錄。加習(xí) 選中加1,將本次測量結(jié)果存入第 2組，本儀器共能儲(chǔ)存 256組記錄。|減1 選中減1,將本次測量。結(jié)果存入第 255組。|確認(rèn) 按確認(rèn)后將數(shù)據(jù)存入第1組。進(jìn)入主畫面，按斗或V按選中查詢，按確認(rèn)鍵進(jìn)入查詢菜單。退出加1減1確認(rèn)查詢第1組記錄圖22退出|選中退出，儀器反回主畫面。 加 選中加1,將查詢第2組記錄。減1 選中減1,將查詢第255組記錄，本儀器共能存儲(chǔ) 256組記錄I確認(rèn) 選中確認(rèn)，將查詢第1組記錄。柑電壓：1OrOKV/ V3PT變比：57 7301.1.2 2:43電容電流117亳安電穽量a 064微法F i L- u

20、37.3BH2.90VR； 49.4KQI： 194mA 巾：6 026圖23八、測量其他電壓等級電網(wǎng)的電容電流由于該測試儀是從 PT的二次側(cè)測量系統(tǒng)的對地電容值， 從而 計(jì)算出系統(tǒng)的電容電流值，因此 PT的變比和PT的接線方式直接 影響測量結(jié)果。如果現(xiàn)場測量中PT的變比和測試儀的中默認(rèn)可選值不同，貝V必須經(jīng)過歸算才能得到正確的測量結(jié)果。系統(tǒng)對地電容測量值的 歸算公式為：也就是說，真實(shí)的對地電容值等于測試儀顯示值乘以一個(gè)修正系數(shù)，這個(gè)修正系數(shù)等于測試儀默認(rèn)變比和 PT真實(shí)變比商的平 方。得到電容值后就可以利用公式 1=3 wCo U $ （U $為被測系統(tǒng)的 相電壓）計(jì)算出系統(tǒng)電容電流值。使用

21、HTCI-H微機(jī)型電容電流測試儀可以測量中性點(diǎn)不接地 的任意電壓等級電網(wǎng)的電容電流，考慮到儀器使用的方便性，本 測試儀僅提供了配電網(wǎng)常見的電壓等級以供選擇，但本測試儀同 樣可以使用于其他電壓等級的電網(wǎng)。 這時(shí)，由于實(shí)際的 PT 變比和 測試儀提供選擇的變比不同，就存在一個(gè)測量結(jié)果歸算的問題， 歸算就是將測量結(jié)果乘以一個(gè)歸算系數(shù)，具體的歸算方法如下：選擇一個(gè)和真實(shí)電網(wǎng)線電壓等級UZ 相近的“系統(tǒng)線電壓”Un,測量方法和上述介紹的方法完全相同，根據(jù)上述的歸算公式 就可以知道：將測量出的電容值乘以歸算系數(shù)（Un / UZ） 2 就是所測系統(tǒng)真實(shí)的電容值，而電容電流的真實(shí)值則是顯示值乘以 （Un / UZ）。例如，測量電壓等級為 18.5kV 的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，由于本測試儀 沒有提供 18.5kV 系統(tǒng)線電壓供選擇，可以在測試儀中選擇“系統(tǒng) 線電壓” 為 10kV 進(jìn)行測量，這時(shí)測試儀則以 10kV 為默認(rèn)值， 而系統(tǒng)實(shí)際的 PT 變比是以 18.5kV 為基準(zhǔn)的，因此必須將電容的 測量結(jié)果乘以系數(shù)（10/18.5）2= 0.292后才是真實(shí)的電容測量結(jié)果， 電容電流的真實(shí)值則是顯示結(jié)果乘以（10/1