HDCI-H 全自動電容電流測試儀說明書

1、HDCI-H全自動電容電流測試儀的使用說明書目 錄一、用途及特點(diǎn)2二、技術(shù)指標(biāo)3三、面板介紹3四、測量原理4五、配電網(wǎng)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(yàn)14八、測量實(shí)例14HDCI-H全自動電容電流測試儀的使用說明書本儀器操作請注意： 使用前，儀器必須可靠接地。 必須斷開連接在系統(tǒng)中性點(diǎn)上的補(bǔ)償裝置（如消弧線圈）。 對于少數(shù)在PT中性點(diǎn)上安裝高阻消諧器的PT組，必須將消諧器短接后再進(jìn)行測量。 如果系統(tǒng)兩段母線上的PT二次繞組是并聯(lián)運(yùn)行的，應(yīng)將二次繞組改成單獨(dú)運(yùn)行的方式后，再進(jìn)行測量。 如果PT開口三角接入的負(fù)載（如消諧裝置）阻抗小于1

2、00歐姆，應(yīng)將該負(fù)載斷開后再進(jìn)行測量。 本測量儀只能從電磁式PT的二次側(cè)測量電容電流，不能從電容式電壓互感器（CVT）進(jìn)行測量。一、用途及特點(diǎn)本儀器適用配網(wǎng)電壓等級：6kV、10kV和35kV中壓配電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)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

3、參數(shù)配合會產(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)。本測試儀直接從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(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，所以既不會對繼電保護(hù)和PT本身產(chǎn)生任何影響，又避開了50

4、Hz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，若測量時(shí)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(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)人員的勞動強(qiáng)度，提高了工作效率。二、技術(shù)指標(biāo)1. 測量范圍：電容電流1500A 0250F2. 測量誤差：讀數(shù)5%3. 注入信號頻率：10Hz100Hz4. 工作溫度：-1050,濕度：080%5. 工作電源：AC 220V10% 50Hz1Hz6.

5、 外行尺寸：350mm200mm150mm7. 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(guān)：接通或者斷開測量電壓輸出3 頻率選擇開關(guān)：選擇二個(gè)不同頻率F1、F2的測量電壓輸出4 電壓調(diào)節(jié)旋鈕：調(diào)節(jié)測量電壓輸出值的大小5. 打印機(jī)：打印測量數(shù)據(jù)和波形8. 按鍵功能區(qū)。 【】 和 【】 鍵可用于平移光標(biāo), 還可用于改變數(shù)值大小。 【】 和 【】 鍵可用于改變光標(biāo)的上下位置, 有時(shí)可用于增減數(shù)字?！就顺觥?表示否定光標(biāo)提示, 【打印】按此鍵后，可將屏幕所顯示的測量數(shù)據(jù)打印出來。【確認(rèn)】 表示肯定光標(biāo)提示?！緩?fù)位】按此鍵后，再按【確認(rèn)】跳回主菜單。

6、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(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(gè)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(gè)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(fù)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1又可簡化為圖2。根據(jù)圖2的物理模型就可建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)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(jù)公式I=3COU（U為被測系統(tǒng)的相電壓）計(jì)算出配網(wǎng)系統(tǒng)的電容電流。五、配電網(wǎng)中PT

7、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)果將不是系統(tǒng)的真實(shí)電容電流值，而是真實(shí)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PT的接線方式及PT變比有一個(gè)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(jù)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(shí)PT的變比分別為：、

8、（其中為的配電網(wǎng)系統(tǒng)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(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)中還接有消弧線圈、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3或圖4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5所示:圖5 常見的采用3PT接線方式的配網(wǎng)運(yùn)行方式這時(shí)，使用“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：1 檢查測量用的PT高壓側(cè)中性點(diǎn)是否安

9、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。2 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)線與變電站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，則測量時(shí)有電氣聯(lián)系的這3臺消弧線圈均要退

10、出運(yùn)行；而35kV系統(tǒng)有無消弧線圈則無需考慮。3 退出PT 開口三角的消諧裝置。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，則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)才動作，該類消諧器一般對測量無影響。4 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“電容電流測試儀”的電流輸出端正確接到圖四的開口三角N - L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：（1） 用萬用表分別測量PT二次側(cè)三相電壓和開口三角電壓；（2） 將三相電壓中的最大值減去最小值得到的差和開口

11、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(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）。5 選擇正確的PT變比，也就是選擇正確的PT接線方式。配網(wǎng)電容電流測試儀是通過選擇PT接線方式和系統(tǒng)電壓來達(dá)到選擇PT變比的作用，這樣對于試驗(yàn)人員會更方便、快捷。PT一般是采用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

12、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)用配網(wǎng)電容電流測試儀進(jìn)行準(zhǔn)確測量電容電流了。2) 4PT接線方式： 圖6 4PT接線方式一大部分變電站中的4PT的接線方式有兩種接法，分別如圖七和圖八所示。對于圖6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AN、BN、CN端測量。這種接線方式下，系統(tǒng)單相接地時(shí)NL端的電壓為57.7V。圖7中的接線和圖6中的接線唯一區(qū)別是在NL端串接入第四個(gè)PT的33V二次線圈，這樣當(dāng)系統(tǒng)單相接地時(shí)，NL

13、兩端電壓為91V（即57.7V33.3V）。在圖6和圖7中,測量信號都是從N-L端注入。 在圖6中，零序PT（即第4個(gè)PT）的二次零序繞組是ox-oa繞組，其電壓通常為 則測量時(shí)PT變比為 在圖7中，零序PT（即第4個(gè)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 （V），副繞組oxo-oao的電壓為100/3V，則測量時(shí)PT變比為 圖7 4PT接線方式二其中，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8所示。這種接線方式比較少見，但在系統(tǒng)中還是存在。在圖8中這種接線方式三相PT的三個(gè)二次輔助繞組即：1a

14、o-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，它們與開口三角L601-L602組成一個(gè)大的開口三角N600-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(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)?PT的運(yùn)行方式，然后按前面所述的3PT方式進(jìn)

15、行測量。將4PT接線的運(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)?PT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3PT的運(yùn)行方式。2 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(zhuǎn)變?yōu)?PT接線方式測量示意圖六、儀器使用方法在測量中，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。對于4PT接線方式的系統(tǒng)，則將儀器的電流

16、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(yùn)行方式轉(zhuǎn)變?yōu)?PT的運(yùn)行方式，然后按前面所述的3PT方式進(jìn)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(diào)節(jié)旋鈕置于零位，電壓輸出開關(guān)放在斷開位置，頻率選擇放在F1處， 2. 接通電源，開機(jī)后儀器在液晶屏上顯示第1屏開機(jī)主菜單， 3進(jìn)入設(shè)置菜單（第2屏），測量電容電流時(shí)，一定要選擇串聯(lián)模式，在電壓等級下，有10KV/、380V/、6。6KV/、35KV/和10KV、380V、6。6KV、35KV八個(gè)數(shù)字可供選擇。在PT變比下，按實(shí)際高低壓值輸入（參考以下內(nèi)容），然后按確認(rèn)鍵，進(jìn)入第3屏

17、存入設(shè)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(gè)PT的變比為；4PT接線方式二，第四個(gè)PT變比為。5 按確認(rèn)鍵，進(jìn)入測量過程；將儀器電壓輸出開關(guān)放在接通位置，緩慢調(diào)節(jié)電壓輸出調(diào)節(jié)旋鈕，一般該電壓在2V以下，這時(shí)候，屏幕進(jìn)入第4屏，待測量數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，按確認(rèn)鍵選出第一頻率下的數(shù)據(jù)；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(shù)據(jù)穩(wěn)定后，再按確認(rèn)鍵，這時(shí)候，屏幕進(jìn)入第5屏，儀器顯示所測系統(tǒng)的電容電

18、流和系統(tǒng)對地電容值等相關(guān)參數(shù)。7 如果需要打印測量結(jié)果，按確認(rèn)鍵即可；8 如果需要將測量結(jié)果保存，按退出鍵可以進(jìn)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(jié)果，在開機(jī)主菜單中，將光標(biāo)放在查詢處，按確認(rèn)鍵可以進(jìn)入第8屏 查詢菜單10第9屏 校驗(yàn)菜單需要密碼才能進(jìn)入，用戶無需進(jìn)行該工作。七、儀器檢驗(yàn)和日常校準(zhǔn)為了確認(rèn)配網(wǎng)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(jìn)行檢驗(yàn)和校準(zhǔn)。檢驗(yàn)方法如下：取一個(gè)10kV（其他電壓等級亦可）的PT，在高壓端接入一個(gè)已知電容量的電容（耐壓大于100V即可），將二次側(cè)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(jìn)行測量。

19、選擇測試儀的系統(tǒng)線電壓為“10kV”（如果PT是其他電壓等級的，則選擇相應(yīng)的系統(tǒng)線電壓）、方式為“4PT”，長按“方式/測量”鍵進(jìn)行測量，如果測量結(jié)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(zhǔn)確的，可以用于現(xiàn)場測量。八、測量實(shí)例1PT高壓側(cè)中性點(diǎn)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(tǒng)電容電流測量?，F(xiàn)象 用測試儀測量時(shí)，發(fā)現(xiàn)測量計(jì)數(shù)直到顯示18才得到測量結(jié)果，顯示結(jié)果為0.76微法，這個(gè)結(jié)果顯然不對。用傳統(tǒng)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(jié)果相差很遠(yuǎn)。原來也懷疑是測試儀的問題，后來對測試儀進(jìn)行校驗(yàn)證明測試儀是好的。為了調(diào)查此次測

20、量不準(zhǔn)確的原因，再到變電站測量現(xiàn)場，結(jié)果發(fā)現(xiàn)PT的高壓側(cè)中性點(diǎn)不是直接接地，而是連接了一個(gè)高阻的消諧器后再接地。為了驗(yàn)證測試儀的是否能準(zhǔn)確測量，將該高阻消諧器短接后再用測試儀測量，測量結(jié)果為47.8A，與傳統(tǒng)方法測量結(jié)果吻合。欽州供電局的牛頭灣變也有類似的情況。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(cè)保持距離。2消弧線圈沒有退出或系統(tǒng)的中性點(diǎn)有接地現(xiàn)象。2002年11月，在廣西桂林供電局的東江變35kV系統(tǒng)電容電流測量?，F(xiàn)象在東江變測量時(shí)，顯示結(jié)果為999.9微法，這個(gè)結(jié)果說明系統(tǒng)的電容電流無窮大。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，在其他變電站運(yùn)行的消弧線圈沒有退出運(yùn)行（因?yàn)樵?5kV系統(tǒng)的環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的），退出消弧線圈后再測量，測量結(jié)果正常。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(tǒng)電容電流測量?，F(xiàn)象在城西變測量時(shí)，顯示結(jié)果為999.9微法，試驗(yàn)人員懷疑沒有退出消弧