电容电感测试仪校准装置

电容电感测试仪校准装置嘉峪关

嘉峪关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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嘉峪关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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嘉峪关电容电流测试仪电感测量功能检定见图1，校验装置Uin端子接受来自被检电容电感测试仪的电压信号U，并根据关系式I＝U/(jωL)在Iout端子反馈出电流信号I，此时被检电容电感测试仪将测量U和I信号并计算出电感测量值L试品，通过上述过程可计算出被检电容电感测试仪的电容测量误差L 误差＝L试品?L，进而达到了对被检电容电感测试仪的“电感”测量功能进行检定的目的。五、面板说明1—电源开关、2—电源指示灯、3—工作状态指示灯、4—电压输入端子、5—电流输出端子图2 校验装置前面板示意图六、操作说明上位机程序操作界面见图3。界面共有两个选择栏和两个功能按钮，在“参数方式设定”栏中可以选择“电容、电感”两种参数方式，该选项具有性，可重复选择不可以多项选择。当选择电容后，可在“电容值”选项栏设定标准电容器，输入范围为0.1μF~2000μF，调节细度0.01μF；当选择电感后，可在“电感值”选项栏设定电感值，输入范围为0.1mH～2H，调节细度为0.01mH。图3 上位机程序操作界面进行电容电感测试仪校验时，首先在前面板上连接好电容电感测试仪的测量线，在后面板上连接好接地线、电源线以及上位机与下位机间的通讯电缆，打开下位机电源按钮，即可以开始测试前设置。测试前应先设置好需要测量的参数，然后点击“参数下载”按钮，上位机将发送指令判断上位机与下位机是否通信正常。若通信不正常，则上位机界面显示“串口通信错误”的；若无提示则通讯正常，上位机将设置的电容值、电感值等参数发送到下位机。再点击“启动”此时前面板“状态指示”绿灯将点亮，即可开始校验测量工作。读取测试仪测量数据，根据校验装置提供的标准值，即可计算获得测试仪的误差。测量完成后点击“停止”按钮，“状态指示”绿灯熄灭，此时已恢复到开机时的状态，可以在上位机程序中重新设置参数，并点击“启动”按钮进行下一次的校准。七、随机附件1、电脑1台2、使用说明书1份3、配套操作软件（光盘） 1张（含说明、安装程序）4、RS232通讯电缆 1根5、电源线 1根6、测试线 1套

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嘉峪关电容电流测试仪操作使用说明7.1 测试接线在测量前，仪器外壳应可靠接地，电流输出线连接至PT二次绕组。7.2 智能电量管理仪器在长时间未操作时，自动调暗液晶背光，并发出提示音提示用关闭仪器电源。7.3 打印机使用说明打印机按键和打印机指示灯是一体式。打印机上电后，正常时指示灯为常亮，缺纸时指示灯闪烁。按一次按键，打印机走纸。 打印机自检：在仪器电源关闭的情况下按住按键不放，同时给仪器上电，即打印出自检条。打印机换纸：扣出旋转扳手，打开纸仓盖；把打印纸装入，并拉出一截(超出一点撕纸牙齿)，注意把纸放整齐，纸的方向为有药液一面(光滑面)向上；合上纸仓盖打印头走纸轴压齐打印纸后稍用力把打印头走纸轴压回打印头，并把旋转扳手推入复位。 7.4 操作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“主菜单”屏（见图4）。顶部状态栏显示当前日期、时间；底部状态栏显示软件版本号、硬件版本号、零序3U0电压和装置编号；中间为仪器型号名称以及可选的功能菜单。按上下键选择相应的功能菜单，按“确认”键进入所选功能菜单；“厂家参数设置”菜单为场内调试用，不对用户开放。

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嘉峪关电容电流测试仪在电力系统的无功补偿电容器参数测试工作中，需测试并联电容器组中的单个电容值，以及电抗器的电感值等参数。该参数测试的准确与否，直接影响到补偿电容器组的可靠性，关系到电网的安全运行。针对上述电力生产需求，为了测量并联电容器组中的单个电容器电容值及电抗器的电感值，许多电力测试仪器生产厂家研制了电容电感测试仪，但就目前使用应用情况来看，在用的电容电感测试仪种类繁多，质量参差不齐。其数据结果的质量越来越受到电力生产部门的重视。国内的计量检定单位在实际检定工作中采取的检定方法为传统的“实物法”，该方法的主要特点在于：以一组实物标准电容和实物标准电阻为基础，用于对电容电感测试仪的电容、电感测量功能进行检定。其不足之处主要在于：实物的标准电容、标准电感难于获得，且成本高。基于该方法准确度低、量值取值范围窄。鉴于上述情况，针对电容电感测试仪的工作特性和现有校验方法的不足，设计研制了 电容电感测试仪校验装置，可有效开展对目前市场上主流的电容电感测试仪的校准与检测工作。二、主要功能特点电容电感测试仪校验装置（以下简称校验装置）是针对目前市场上主流的电容电感测试仪的电容、电感等测量性能进行校准检定的专用装置。本校验装置主要包括如下功能、特点：1、 校验装置可对电容电感测试仪的电容、电感等测量功能进行校验。电容值、电感值准确度高，量值连续可调，调节细度小、范围大。2、本装置可模拟出现场实物类似的电容、电感，频率响应范围宽，电流输出范围大，电容、电感均可方便溯源。3、校验装置分为上位机和下位机两大部分，两部分通过RS-232串口通信。上位机以PC机人机交互方式给用户提供友好的控制界面，用于选择校验的内容、方式、参数等；下位机是响应上位机各种命令参数、实施校验工作的具体部件。性能稳定，软硬件设计思路新颖，针对性强。操作界面友好。

嘉峪关电容电流测试仪功能特点?本仪器可在不拆线情况下测量成组并联电容器的单个电容（单相电容及三相电容均能测量），同时本仪器也能测量各种电抗器的电感量，还可以做为工频电流测试仪使用，一机三用，满足现场的多种使用，?测量时本仪器显示测量电容值或电感值的同时还可以显示测量的电压、电流、功率、频率、阻抗、相位角等数据，以便更好的分析试品的好坏；?仪器采用240×128大屏幕带背光的液晶显示，白天夜间均能清晰观察，中文菜单提示，操作简便。?仪器内置大容量非易失性存储器：可存储50组测量数据。?仪器内置高精度实时时钟功能：可进行日期及时间校准。?仪器自带高速微型热敏打印机：可打印测量及历史数据。?仪器试验电源过流保护功能：电源输出短路不会损坏仪器。三、技术指标输出电压 ~2V~20V测量范围 电容：2uF～2000uF电感：1mH～10H电流：50mA～10A电压: 0~ ~25V测量精度 电容：±(1%+2字)电感：±(1%+5字)电流：±(1%+2字)电压：±(1%+2字)外形尺寸 350mm×230mm×190mm仪器重量 8kg

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嘉峪关电容电流测试仪电容测量接线图在Y型电容测量的基础上，将黑色测试线（N线）卡在电容器中性点处。5.5 电感测量图6-1 电感全自动测量接线图 图6-2 电感手动测量接线图当电感N相连接在一起时，按照图6-1接线，采用自动测量；当电感N相独立时，按照图6-2接线，采用手动测量，并依次切换至NB、NC处。5.6 参数测量图7 参数测量接线示意图电源采用A、N相输出，电流卡钳根据需要选择性接入。6.操作说明按开关键开机，进入测试主界面，根据需要选择对应的测量模式，测量模式包括：并联电容测量、△型电容测量、Y型电容测量、YN型电容测量、电感测量及参数测量。图8 操作模式选择界面操作主界面下点击时间可修改系统时钟信息6.1 并联电容测量操作说明图9 并联电容启动总电流、总相位、总阻抗、总电容为内部CT与采样电压的测量值及计算值；支电流、支相位、支电容为外部电流钳与采样电压的测量值及计算值；并联电容测量时电流钳方向自动校正，正向、反向对测量结果无影响；按照帮助—接线示意要求，连接好测试线，系统自动测试，测试过程为：1 设置组别及相别；2 系统以A、N相输出，预检电容器组的并联电容值；2 根据预检值，实际加压，内部电流互感器测量流过整个并联电容器的电流，外部互感器测量流过单只电容器的电流；3 待支电容（红色字体部分）数值稳定后按对应编号键暂存电容测试结果；4 如果需要停电更换外部电流钳位置，请按暂停键，待更换完成后按继续键，否则直接更换，重复3步骤；

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嘉峪关电容电流测试仪功能特点本仪器在不拆线的情况下测量成组并联电容器的单个单相电容及同时测量包括△、Y型、YN型等在内的三相电容器并判断电容器的不平衡性；同时可以测量各种电抗器的电感量。仪器可显示并打印、保存包含电压、电流、相位等在内的原始测试数据，便于被试品分析。仪器采用800X480七寸工业级高亮触摸屏，阳光下可视，内置电子版接线说明，使用说明，操作简便。49Hz交流测量，测量精度更高、抗干扰能力更强；外置电流钳具备反向自动修正功能，电流钳方向不影响测试数据和测试结果；仪器可存储上万组测试数据，并配备微型打印机、USB接口，可实现测试数据及历史存储数据的打印及U盘数据导出；仪器采用内置高密度高容量进口电池组供电，提高户外操作的便携性；仪器在测试过程中会经过预检并具备过流保护功能，电源输出短路不会损坏设备。3.技术指标工作电源： 220V/50Hz与42V/7000maH锂电双供电试验电压：0.1V～50V 150VA测量范围： 电容 0.01uf～5000uf（1%读数+0.01uf）电感：0.1mH～50H（1%读数+0.02mH）电阻：0～50K（1%读数+0.03Ω）电流：0～3A（0.5%读数+0.1mA）电压：0～50V（0.5%读数+0.1V）小分辨率：电容 0.001uf电感 0.01mh电阻 0.01Ω电流 0.01mA电压 0.1mV环境温度 ：-20℃-60℃仪器重量： 4kg外形尺寸：350mmX250mmX15mm

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嘉峪关电容电流测试仪从变压器中性点测量配网电容电流的方法1、测量方法说明及测量特点变压器中性点异频信号注入法与补偿电容器组中性点异频信号注入法类似，具备补偿电容组中性点异频信号注入法的所有特点。注：变压器中性点异频信号注入法，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“1PT”。2、测量原理变压器中性点异频信号注入法测量原理如见图5。图5变压器中性点异频信号注入法原理图图5中：PT：外接单相电磁式电压互感器Tr：变压器35kV侧绕组，或是10kV系统的接地变，O为变压器中性点Ca、Cb、Cc：系统三相对地电容AX、ax： PT的一、二次绕组，电压互感器变比为（UL电压互感器额定高压）3、测量步骤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。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。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。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。在变压器中性点隔离开关处，利用绝缘操作杆将电缆的另一端与该变压器中性点相连。无中性点隔离开关的变压器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。6 单相电压互感器周围设置安全围栏，安全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。7 测试人员位于绝缘垫上开始测试。

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嘉峪关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电压降低至安全范围。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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嘉峪关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安全保障。