变压器变比电桥检定装置

变压器变比电桥检定装置 黄南 <黄南>天正华意电气设备有限公司

黄南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。

黄南电容电流测试仪补偿电容器组中性点异频信号注入法5.1 测量方法说明及测量特点常用的异频信号注入法是从PT开口三角处注入异频信号，其测量原理中假设电压互感器三相励磁特性和漏抗一致，且在测试过程中忽略了励磁阻抗。而在实际现场，电压互感器往往会出现由于生产批次的不同而导致的三相励磁特性和漏抗不一致，尤其对于4PT连接方式电压互感器的差异将大大影响电容电流的测量准确性。针对以上情况，提出了补偿电容器组中性点异频信号注入法，此测量方法避免了电压互感器参数不一致的影响，且无需退出高低压消谐装置，既保证了电网运行，又保证了测量的准确性。5.2 测量原理图2 补偿电容器组中性点异频信号注入法原理图图2中：PT：外接单相电磁式电压互感器，电压互感器变比为（UL电压互感器额定高压）X： 耐压电缆DL：断路器 DS：隔离开关 ES：接地开关 L： 限流电抗器Ca、Cb、Cc： 补偿电容器组C11、C22、C33：线路三相对地电容见图2所示，电容电流测试仪与单相电压互感器的二次绕组相连，电压互感器的一次绕组经耐压电缆与补偿电容器组中性点相连，通过补偿电容器组向三相注入异频零序电流。电容电流测试仪通过测量电压互感器二次绕组的电压和电流，计算得到对地电容和电容电流。注：补偿电容器组中性点异频信号注入法，在测量之前必须确定电容器组Ca、Cb、Cc的确切电容量；且需要一个外置单相电磁式电压互感器，为了提高测量精度，可选用精度较高的电压互感器，电压互感器变比为（UL电压互感器额定高压）；测试仪的参数设置中“PT方式”应选择“C1PT”。5.3 测量步骤5.3.1 查看不接地系统的接线方式和运行方式，系统所有线路均已投入。5.3.2 现场已配置消弧线圈的，根据接线方式和运行方式，退出与被测系统有电气联系的所有消弧线圈。5.3.3 外置单相电压互感器置于绝缘垫上，高压尾端、低压尾端和外壳分别一点接地。5.3.4 将电容电流测试仪的电流输出端与单相电压互感器二次绕组相连。仪器置于绝缘垫上，且与互感器的距离不小于2m（10kV）和3m（35kV），电容电流测试仪外壳应可靠接地。5.3.5将单根耐压电缆一端与外置的单相电压互感器高压端相连。在该补偿电容器组中性点隔离开关处，利用绝缘操作杆将电缆的另一端与该补偿电容器组中性点相连。无中性点隔离开关的补偿电容器组可在其它操作方便处将电缆与中性点相连。连接部位需可靠接触。 5.3.6 单相电压互感器周围设置围栏，围栏与互感器的距离不小于0.7m（10kV）、1m（35kV），向外悬挂“止步、高压危险”标示牌。5.3.7 测试人员位于绝缘垫上开始测试。

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黄南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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黄南电容电流测试仪又称为RCD（residual current protective device）检测仪、剩余电流保护器测试仪、漏电开关检测仪、漏电保护器测试仪、剩余电流动作保护器检测仪、剩余电流动作保护器测试仪。漏电开关测试仪主要用于测试漏电保护器的漏电动作电流和漏电动作时间。国内外多年的运行经验表明，漏电开关测试仪的测试性能直接关系到用户对漏电开关的选择，关系到用户的用电。因此对漏电开关测试仪的校准至关重要。TH-13是专门为漏电开关测试仪提供校准的装置。利用该校准装置可对漏电开关测试仪的主要测量功能进行校准，准确地评估漏电开关测试仪的计量性能。TH-13完全满足JJF1283-2011《剩余电流动作保护器动作特性检测仪校准规范》的计量要求。

黄南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，这就要求对其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。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。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，开发出新一代手持式电容电流测试仪。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，将连个频率的注入信号整合为一个波形，采样后再通过傅里叶变换提取各个频率的角度与幅值，因此一次测试就可得出测量数据。提高了测试效率。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。加入新的测量方法，以解决4PT连接方式电网电容电流测试精度不高的问题。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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黄南电容电流测试仪操作使用说明所有测试线接好以后，打开电源开关，仪器初始化后进入“开机界面”屏（见图13）。1、参数设置图13 主菜单接线方式可以设置为1PT、3PT、3PT1、3PT2、4PT、4PT1六个中的一个。电压等级设置位线路的电压等级如 10KV、35KV等。试品编号设置实验标记，方便以后将历史数据对应到相应的变电站。按上下左右键选择相应的选项，按“确认”键进入所选功能。 设置完成按“启动/停止”，进行测试。2、数据测试图14 参数设置上图中，黑框中显示的测试电容为配网线路三相对地电容的总和，电容电流为此对地电容值折算到额定电压下的电容电流值。下面显示的开口三角电压，为实际上开口三角处的工频电压值，这个电压值过高会影响测量精度。U1U2I1I2A1A2这些值为测试过程数据。3、历史数据按“记录”切换到“历史记录”屏幕见图16。按上下键切换显示的历史数据，按存储建将数据保存到U盘。图16 测量记录查询4 实时时钟设置按“设置”按键均可打开如下图所示参数设置界面。用户可以通过此界面设置背光亮度，电量显示方式（电压值/百分比）还可以进行时间设置。时间设置完毕需要确认才能保存。“语言选择”可以改变界面显示语言，有中文和英文两个选择项，改变语言需要重启设备才能完全生效。见图17。图17 实时时钟设置八、注意事项1 使用仪器时请按本说明书接线和操作。2 接地端子应就近可靠接地。3 测试开始前请输入正确的参数设置。4 测量过程中如果电流输出端子无电流输出，请检查接线。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电压降低至范围。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。

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黄南电容电流测试仪功能及特点2.1 测量范围更宽，测试速度更快。2.2 支持变压器中性点异频信号注入法和补偿电容器组中性点异频信号注入法。2.3 工业级彩色液晶显示屏，分辨率320×240点阵，强光下可读。2.4 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。2.5 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。2.6 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。2.7 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。2.8 具备输出短路保护功能。2.9 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。2.10 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。2.11 热敏打印机打印功能，快速、无声。2.12 体积小、重量轻，方便携带使用。

黄南电容电流测试仪测试线红测试夹应夹在A相母线上，测试线黑测试夹应夹在B相母线上，电流钳夹在a相电容输入端（注意电流钳的方向，带P的一端与红测试线引入的方向一致，否则测出的相位角不正确）测试线输入端分别与对应的接线柱相接，连接好后，按 确认 键进入如下显示界面：图8经过一段时间，显示测试结果如下图所示（此为测试三相△型电容ab相的结果）：图9按返回键返到电容选择界面，屏幕显示界面改变如下：图10 将测试线测试夹分别夹在B相和C相上，电流钳夹在b相电容输入端按 确认 键进行测试，测试结果显示如下图：图11按返回键返到电容选择界面，屏幕显示界面改变如下：图12将测试线测试夹分别夹在C相和A相上，电流钳夹在c相电容输入端按 确认 键进行测试，测试结果显示如下图：图13此时按F2键计算各单相电容量及总电容量，计算完成后结果显示如下图：图14存储数据请按F1键，打印数据请按打印键，按返回键返回电容测试界面，其他连接类型的三相电容测试方法与上类同。按返回键或复位键可回到主菜单。电感测试及电流测试与电容测试操作类同，不再重复介绍。如果需要设置时间可按← →及↑ ↓键，选中时间设置，按确认键进入设置界面如下：图15按← →改变光标前后位置，按↑ ↓键改变光标处当前值的大小，设置完成可按返回键或复位键返回主菜单。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。

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黄南电容电流测试仪功能及特点2.1 测量范围更宽，测试速度更快。2.2 支持变压器中性点异频信号注入法和补偿电容器组中性点异频信号注入法。2.3 工业级彩色液晶显示屏，分辨率320×240点阵，强光下可读。2.4 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。2.5 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。2.6 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。2.7 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。2.8 具备输出短路保护功能。2.9 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。2.10 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。2.11 热敏打印机打印功能，快速、无声。2.12 体积小、重量轻，方便携带使用。

黄南电容电流测试仪尊敬的顾客:感谢您使用本公司生产的电容电流测试仪。在初次使用该仪器前请您详细地阅读使用说明书，将可帮助您正确使用该仪器。我们的宗旨是不断地改进和完善公司的产品，因此您所使用的仪器可能与使用说明书有少许差别。若有改动，我们不一定能通知到您，敬请谅解！如有疑问，请与公司售后服务部联络，我们定会满足您的要求。由于输入输出端子、测试接线柱等均有可能带电，您在插拔测试线、电源插座时，可能产生电火花，小心电击。为避免触电危险，务必遵照说明书操作！?慎重保证本公司生产的产品，在发货之日起三个月内，如产品出现缺陷，实行包换。一年（包括一年）内如产品出现缺陷，实行免费维修。一年以上如产品出现缺陷，实行有偿终身维修。?要求请阅读下列注意事项，以免人身伤害，并防止本产品或与其相连接的任何其它产品受到损坏。为了避免可能发生的危险，本产品只可在规定的范围内使用。只有合格的技术人员才可执行维修。

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黄南电容电流测试仪功能及特点?本测试仪为便携式设备，体积小、重量轻。?具有操作简便、精度高、抗干扰、防震、携带方便等特点；?采用大容量锂电池一次充电可连续使用6小时以上，并且电池可随时更换，为用户连续试验提供保障； ?测量速度快、测量数据准确稳定； ?全透型7寸大屏幕液晶，可在阳光下清晰显示；?内置嵌入式热敏打印机，方便用户现场打印；?仪器软件功能齐全，内置使用说明、按键说明、接线示意图、注意事项等各种介绍，方便用户现场试用时查阅。?不掉电时钟和日期显示，具有本机存储和U盘存储功能，可以存储更多数据，带有R232和USB接口方便与计数机数据对接。?仪器采用硅胶按键，增强使用中的按压触感，使按键操作更灵敏；硅胶材质更增强按键的使用寿命。三、 技术指标测量范围：0.3μF～200μF 1A～400A准 确 度：±(读数×5%+2字) 工作电源：AC100-240VAC 0.8A 50/60Hz仪器重量：1.2Kg仪器体积：200mm(长)×100mm(宽)×60mm(高)使用温度：-10℃～50℃相对湿度：＜90%，不结露四、变压器中性点异频信号注入法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。

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黄南电容电流测试仪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，提高配电网运行的性。针对现场的实际情况，我公司研制出一种三相全自动电容电感测试仪。该仪器可以在不拆线的状态下，测量成组并联电容器的单相电容或各种组合连接类型的三相电容器，同时也能够测量各种电抗器的电感，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保障。

黄南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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