配電網(wǎng)電容電流測量儀..

1、武漢華能陽光電氣有限公司1配電網(wǎng)電容電流測量儀一、產(chǎn)品概述目前，我國配電系統(tǒng)的電源中性點一般是不直接接地的，所 以當(dāng)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(chǎn)生 的電容電流。據(jù)統(tǒng)計，配電網(wǎng)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(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，應(yīng)裝設(shè)消弧線圈 以補償電容電流，這就要求對配網(wǎng)的電容電流進行測量以做決定。傳統(tǒng)的測量配網(wǎng)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(shè)備，因而存 在試驗危險、操作繁雜，工作效率低等缺點。HYG配電網(wǎng)電容電流測量儀，

2、直接從 PT的二次側(cè)測量配電網(wǎng) 的電容電流，與傳統(tǒng)的測試方法相比，該儀器無需和一次側(cè)打交 道，因而不存在試驗的危險性，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，所以既不會對繼電保護和 PT本身產(chǎn)生任何影響，又避開了50Hz的工頻 干擾信號，同時測試儀的輸出端可以耐受 100V的交流電壓，若測量時系統(tǒng)有單相接地故障發(fā)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(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠。該測試儀采用大另外，配電網(wǎng)的對地電容和PT的參數(shù)配合會

3、產(chǎn)生PT鐵磁諧振過電壓，為了驗證該配電系統(tǒng)是否會發(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。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(yè)，接線簡單，測試速度快，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確 性高，大大減輕了試驗人員的勞動強度，提高了工作效率。、技術(shù)指標(biāo)1、測量范圍:對地總電容< 120X（三相對地）2、工作溫度:電容電流電容電流-10 50 C（35kv系統(tǒng)）（10kv系統(tǒng)）3、相對濕度:4、工作電源:AC 220V ±10%50 Hz ±%5、外形尺寸:350 X200 >150 mm6、儀器重量:10 kg7、測量精度：±

4、 5%（電容容量W 90 uF；± 10%（90aFv電容容量w 120 uFk武漢華能陽光電氣有限公司三、面板介紹OO56回000匸51、液晶屏幕2、打印機：打印測量數(shù)據(jù)和波形3、接地端4、 電流輸出端子：輸出測量信號，接到PT開口三角端5、電源（AC220V）插座6、電源開關(guān)按此鍵后，再按【確認】跳回主菜單。7、按鍵功能區(qū)【-】和【T鍵可用于平移上下移動光標(biāo)，可用于改按【復(fù)位】鍵變數(shù)值大小?！就顺觥挎I表示否定光標(biāo)的提示，【確認】鍵表示肯 定光標(biāo)的提示?！敬蛴　挎I按此鍵后可得屏幕所顯示的測量數(shù)據(jù)打印 出來。四、測量原理HYG-H配電網(wǎng)電容電流測試儀是 從PT開口三角側(cè)來測量配網(wǎng)的電

5、容電流的。其測量測量原理如圖2所示。rJ10I卜?'J*< -1I 0BCZi1Ebf jfEzJa',J*JH-JAlA；-Ce門烏 pni '丄一 .0L L k ”。迄嚴s(e圖2測量原理圖在圖2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(cè)就 感應(yīng)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(cè)均不能流通，只能通過PT和對地電容形成回路，所以圖2又可簡化為圖3。武漢華能陽光電氣有限公司3C0圖3簡化物理模型根據(jù)圖3的物理模型就可建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，通過

6、檢測測量信號就可以測量出三相對地電容值3C0,再根據(jù)公式1=3 3C0 U $（U 0被測系統(tǒng)的相電壓）計算出配網(wǎng)系統(tǒng)的電容電流。五、配電網(wǎng)中PT接線方式及PT的變比配電網(wǎng)中的PT接線方式和PT的變比會對測試儀的測量結(jié)果 產(chǎn)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(jié)PT果將不是系統(tǒng)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(shù)據(jù)，在測試前必須對配電網(wǎng)中 的接線方式及 PT變比有一個清晰的了解。目前，我國配電網(wǎng)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4和圖5所示。對于這兩種方式，均從N-L兩端

7、注入測試信號。根據(jù)所用PT的不同，組成開口三角的二次繞組第（1）種是100/3（V）時變比設(shè)置為1 y 貫 /lOOx#第（2）種是100（ V）時變比設(shè)置為N-UN武漢華能陽光電氣有限公司第（3）種是0心（V ）時變比設(shè)置為 4（務(wù)/署）其中Ul的配電網(wǎng)系統(tǒng)的線電壓，女口6kV、10kV或35kV。AAACBAxo7 aoPT1 ? PT2 > PT3 彳aoixix xoVaoIx>J|x)ao耳f) a*I) ac卜 <chxoBCNL|x|xI XN接地方式AAABAX0aoPT1 $PT2 1 PT3 txo 圖5 B相接地方式圖4、圖5所示的系統(tǒng)運行方式是從開口三

8、角測量系統(tǒng)容流時所必須的運行方式，而對于一般的配網(wǎng)系統(tǒng)，并不都是處于這樣的運行方式下，例如在系統(tǒng)中還接在消弧線圈、PT高壓側(cè)中性7品axen口二一、武漢華能陽光電氣有限公司9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HYG-H型配網(wǎng)電容電流測試儀進行容性電流的測量，必須將運行方式轉(zhuǎn)換為圖 4或圖5所示的運行方式。常見的采用3PT接線方式的配網(wǎng)其運行方式如圖6所示:E,E：Ex* C：消彈線圄,X x lx x "占。IHlxoa faFT二次=基它FT的二次并聯(lián)運汙o z 消諧裝置圖6常見的采用3PT接線方式的配網(wǎng)運行方式這時，使用“ HYG-H型配網(wǎng)電容電流測

9、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(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，則武漢華能陽光電氣有限公司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。 檢查消弧線圈是否全部退出運行。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(tǒng)，并通過聯(lián) 絡(luò)線與變電

10、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y測量時有電氣聯(lián)系的這3臺消弧線 圈均要退出運行；而35kV系統(tǒng)有無消弧線圈則無需考慮。 退出PT開口三角的消諧裝置。如果經(jīng)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(jié)果沒有 影響，貝y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(tǒng)有諧振發(fā)生時才動作，該類消諧器一般對測量 無影響。如果PT二次側(cè)并列運行（很少見），則將其改為單獨運 行。 確保將“ HYG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-L 。一般在二次的端子編號為 N600 和L630。為了確保連接

11、正確，可以按下列方法進行檢查: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，就說明找到的開口三角端是正確的;如果兩者差別很大，則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)場實測中發(fā)現(xiàn)有多個變電站的PT開口三角連線19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10

12、0V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，就可以運用HYG型配網(wǎng)電容電流測試儀進 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PT的開口三角側(cè)被短接，系統(tǒng)零序電壓由第四個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N L端的電壓為57.7V。A1A2A32ao2xo、1xoBAP T

13、1 jP T2 2 PT3OX PT4 OA xi3xoX2X3ox11x2x3Ja1AJa2a3BC1aoV 3xo4PT接線方式一oxx1x2x3oxo第四個心。aN)J a1J a2J a3oaoABCL圖8 4PT接線方式二8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，N L兩端電壓為91V (即 57.7V + 33.3V)。在圖7和圖8中,測量信號都是從N-L端注入。BAA1A2JA32ao1xo y-"2xo/3aoPT1 (PT2 / PT3 4,|OX PT4 OA |X1I X2I X3I IL III在圖7中，零

14、序PT （即第4個PT）的二次零序繞組是ox-oa繞組，其電壓通常100/73為V ,則測量時PT變比 為 寺儲/労）。在圖8中，零序PT （即第4個PT）的二次零 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100A/3 （ V），副繞組oxo-oao的電壓為100/3V， 則測量時PT變比為 趴為鏘罟）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的三個二 次輔助繞組即：1ao-1xo、2ao-2xo、3ao-3xo組成開

15、口三角L601-L602，oa-ox和oao-oxo為零序PT的兩個二次繞組，它們與 開口三角L601-L602組成一個大的開口三角 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。C(消弧線圈AlX lXCTco零序高壓繞組OX2YH OA31|JXJX2JXsOX1x2x-3xoao1aO 2aO 3釘0x0小丫小a1a2bPP二次鍥1PT勺訣并聯(lián)運行嚴"a tc 006 6N L二次消諧裝置0X0206L9 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(10KV電容電流約為20A)，測量結(jié)果是

16、準(zhǔn)確的。但當(dāng)被測電容 太大時，測量結(jié)果就會隨電容的增大而偏差較多。如果比較準(zhǔn)確 測量，可將4PT接線的運行方式轉(zhuǎn)變?yōu)?PT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(zhuǎn)變?yōu)?3PT的運行方式的方法如下:(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4PT接線的運行方式就完全變成了3PT的運行方式。(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中所示的開口三10所示。角L601-L602，就可以開始測量了。其接線圖如圖二次消諧裝置退出運亍

17、圖10 4PT接線方式轉(zhuǎn)變?yōu)?PT接線方式測量示意圖六、從變壓器中性點測量配網(wǎng)電容電流的方法1、測量接線采用HYG型配網(wǎng)電容電流測試儀從變壓器中性點或接地變中性點測量配網(wǎng)電容電流的接線如圖11所示:A圖11中圖11，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，Ca、Cb、Cc分別為三相對地電容，PT是外加的一個電壓互感器，AX，ax分別為PT的一、二次繞組，PT的變比為 寺（影罟）（即從57V的端子進行測量）。測量的操作步驟如下:將儀器接地端子及PT 、二次繞組的X端和x端接地。 將HYG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

18、高壓端A引一根導(dǎo)線，用絕緣桿引到變壓器中性點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/ 73。 PT變比設(shè)置為：吉（豐/）。開始測量，得到測量結(jié)果。測量完畢，先取下絕緣桿，再收拾試驗現(xiàn)場。2、測量注意事項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引線與周圍的設(shè)備及試驗人員保持安全距離。3、外加PT進行測量的必要性采用上述方法進行配網(wǎng)電容電流測量時要外加一個PT，這是為了將高壓和低壓進行安全隔離，保證試驗人員及測試儀器的安 全。我們知道，配網(wǎng)系統(tǒng)正常運行時，變壓器中性點或接地變中 性點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

19、時，系統(tǒng)發(fā)生單相接地，變壓器中性點或接地變中性點的對地電壓就上升為相電壓，對35kV和10kV系統(tǒng)而言，此時中性點的電壓分別為 20.2kV和5.8kV，如果不經(jīng)過PT而直接 將儀器引線到中性點進行測量，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，就會有 很高的電壓加在儀器上，從而危及儀器和試驗人員的安全，后果 不堪設(shè)想。有了 PT的隔離，PT的二次側(cè)電壓才200V或58V，測 試儀是能承受這樣的電壓的，對試驗人員也是安全的。所以，從安全性考慮，從變壓器中性點或接地變中性點測量 配網(wǎng)電容電流時采用 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與PT開口三角端連接，

20、對于4PT接線方式的系統(tǒng)，則將儀器的電流輸出端與圖4或圖5中所示的N-L端相連即可。/q aO /OOO FflLO-nB00回310 0圖12測量接線圖Fpt 開口三角3、接通電源后，面板上綠色發(fā)光二極管點亮， 儀器進入圖13開機界面。確認電容電流測試儀查詢測量設(shè)置校正圖13開機界面按鍵后，將光標(biāo)移至設(shè)置位置，再按確認鍵進入圖14設(shè)置菜單。華匏(0葩.盂口，彰會武漢華能陽光電氣有限公司3P丁式：10KV/ 73 / :6KV/ 73 / :U100V/：335KV7/ 3*I ) K V / 73 / 3* I ()(V/ V3HKV / 眉 / 卄 100*7 皿35KV/ 73 / 3*

21、100V/ VjHPT式：lOKV/ 府 /H)0V/ 屈' IOOV/3 lOOV/ 73+100V/3HJUV/ 73+lot)V/31 onv/ 736K/ 73 / 35KV/ /3 / I t)KV7 癇 /6KV./ 碼 / 35KV/ 73 /IC0V7 73/' 0 0 V7 7310KV/ 73 / 10GV / 3 號選卩T變比外加PT: I0KV7 73圖14設(shè)置PT變比畫面根據(jù)菜單選項，按確定選取正確的PT變比。、保存設(shè)置變比值開始測量開始測量前，圖15保存設(shè)置確認將測量輸入開關(guān)撥向通，此時面板上的紅色發(fā)光二極管被點亮。按鍵選中測量，在光標(biāo)處于圖2主畫面

22、 測量位置時，按確認鍵，儀器開始進入自動測量狀態(tài)，屏幕顯示圖16測量掃頻自#動掃頻測量，請等待武漢華能陽光電氣有限公司此過程持續(xù)約45秒左右。測量完成后，儀器會將測試結(jié)果顯示在屏幕中間，如圖17測量結(jié)果顯示。相電 bs； 10.0KV/73PT變比：57 7310.3.27 10:431動掃頻測量，請等待電容電流109電容量60. 3微法L： 4 5WHU： 3.00VR：h 1 68A5.a9K£)訕：5.93圖16測量掃頻過程圖17測量結(jié)果顯示23按鍵后會在屏幕下方顯示下圖:相電氐10.0KV/ 73PT變比：57 73W.3.27 10:47相電氐10.0KV7 73PT變比：

23、57 7310.3.27 10:47電容電流 109電容量60. 3電容電流109 安電容量60, 3微法測抗測試L： 4 5S9HU： 3.00VI： 1 60AR： 5-88KQ45 : 5.92L： 4 5B9HU： 3.00VR； 5.88KEJ1.08A e : 5 9即圖18圖19再次進入測量狀態(tài)。進入抗干擾測量狀態(tài)。選擇打印，儀器自動打印本次測量結(jié)果;選中退出，進入下一畫面，此畫面為儲存畫面:退出加1減1確認退出確認存入第1組數(shù)據(jù)選確認將清除測試記錄圖21圖20退出選中退出，進入清除測試記錄。選中加1,將本次測量結(jié)果存入第 2組，本儀器共能儲存256組記錄。選中減1，將本次測量。

24、結(jié)果存入第 255組。確認按確認后將數(shù)據(jù)存入第1組。進入主畫面，按或按選中查詢，按確認鍵進入查詢菜單。退出力門減1確認圖22退出選中退出，儀器反回主畫面。選中加1,將查詢第2組記錄。選中減1,將查詢第255組記錄，本儀器共能存儲256組記錄確認選中確認，將查詢第1組記錄。10.0KV/73PT變比：57 7301.1.2 2:43第1組電容電流11了毫安電容量0. 064微法L- U37.SSH2.90VI： 194mAR： 49.4KQ e： 5.026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， 從而計算出系統(tǒng)的電容電流值，因此PT的變比和P

25、T的接線方式直接影響測量結(jié)果。如果現(xiàn)場測量中PT的變比與測試儀的中默認可選值不同，貝y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:/k <C =C1直實歸H J、直實#也就是說，真實的對地電容值等于測試儀顯示值乘以一個修正系數(shù)，這個修正系數(shù)等于測試儀默認變比和PT真實變比商的平方。得到電容值后就可以利用公式1=3 cCoU (U $為被測系統(tǒng)的相電壓）計算出系統(tǒng)電容電流值。使用HYG配電網(wǎng)電容電流測量儀可以測量中性點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應(yīng)用于其他電壓等級的電網(wǎng)。這時，由于實際的PT變比與測試儀提供選擇的變比不同，就存在一個測量結(jié)果歸算的問題，歸 算就是將測量結(jié)果乘以一個歸算系數(shù)，具體的歸算方法如下:選擇一個與真實電網(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)真實的電容值，而電容電流的真實值則是顯示值乘以(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)