微機型電容電流測試儀

1、微機型電容電流測試儀一、概述 目前，我國配電系統(tǒng)的電源中性點一般是不直接接地的，所 以當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 10kV 和 35kV 系統(tǒng)電容電流分別大于 30A 和 10A 時，應裝設消弧線圈 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。另外，配電網(wǎng)的對地電容和 PT 的參數(shù)配合會產(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 質的諧振，也必須準確測量配電網(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備，因而存 在試驗危險、操作繁雜，工作效率低等缺點。HTCI-H 微機型電容電流測試儀，直接從 PT 的二次側測量配 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 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

3、 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 試結果準確、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，便于攜帶進行戶外作業(yè)，接線簡單，測試速 度快，數(shù)據(jù)準確性高，大大減輕了試驗人員的勞動強度，提高了 工作效率。二、技術指標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)運行方式是從開口三角測量系統(tǒng)容流時所必須的運行方

4、式，而對于一般的配網(wǎng)系統(tǒng)，并不都是處于這 樣的運行方式下，例如在系統(tǒng)中還接在消弧線圈、PT高壓側中性點接有高阻消諧器、PT開口三角接有二次消諧裝置等。這時，為 了使用HTCI-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:EtABFT二次基它PT的二次并聯(lián)運行圖6常見的采用3PT接線方式的配網(wǎng)運行方式這時，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

5、只考慮這組PT的接線情況。而無需關心系統(tǒng)內的其他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

6、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果沒有 影響，貝V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二次側并列運行（很少見），則將其改為單獨運 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，可以按下列方法進行檢查： 用萬用表分別測量 PT二次側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開口三角連線斷開情況）。 設置正確的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，就可以運用HTCI-H型配網(wǎng)電容電流測試儀進

8、行準確測量電容電流了。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。CA1A2PT1OX PT4 OA | I L 嚴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，這樣當系統(tǒng)單相接地時，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PT變比 為。在圖8中，零序PT （即第4個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的兩個二次繞組，它們和 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。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 )，測量結果是準確的。但當被測電容 太大時，測量結果就會隨電容的增大而偏差較多。如果比較準確 測量，可將 4PT 接線的運行方式轉變?yōu)?3PT 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高壓側短接，并將被短接的開口三角側打開，從打開兩側注入電流測量即可。這時4PT接線的運行方式就完全變成了

12、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 角 L601-L602 ，就可以開始測量了。其接線圖如圖 10所示。GP二次單獨運行二次消諧裝置退出運亍圖10 4PT接線方式轉變?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HTCI-H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:圖11圖11中，Tr為變壓器35KV側繞組，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

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（即57V的端子），再將PT的高壓端A引一根導線，用絕 緣桿引到變壓器中性點 0。正確設置測試儀的測量方式： 將測試儀的電壓等級選為 10kV/ 3。 PT變比設置為：。 開始測量，得到測量結果。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0。 引線和周圍的設備及試驗人員保持安全距離。3、外加PT進行測

14、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 不堪設想。有了 PT的隔離，PT的二次側電壓才2

15、00V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)光二極管點亮， 儀器進入圖13 開機界面。校時確認電容電流測試儀圖13開機界面按匸鍵后，將光標移至設置位置，再按確認鍵進入圖14設置菜單。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設置PT變比畫面根據(jù)菜單選項，按

17、確定選取正確的PT變比。、保存設置變 比值存新的設置成新校 正的數(shù)據(jù)？退出|確訓圖15保存設置開始測量開始測量前，將測量輸入開關撥向通，此時面板上的紅色發(fā) 光二極管被點亮。按匚鍵選中測量，在光標處于圖2主畫面 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，請等待此過程持續(xù)約45秒左右測量完成后，儀器會將測試結果顯示在屏幕中間，如圖17測量結果顯示自動掃頻測量,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，再次進入測量狀態(tài)。 選擇測試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果； 選中退出進入下一畫面，此畫面為儲存畫面:圖20退岀 確認選

19、確認將沾除測試記錄圖21退出|選中退出，進入清除測試記錄。加習 選中加1,將本次測量結果存入第 2組，本儀器共能儲存 256組記錄。|減1 選中減1,將本次測量。結果存入第 255組。|確認 按確認后將數(shù)據(jù)存入第1組。進入主畫面，按斗或V按選中查詢，按確認鍵進入查詢菜單。退出加1減1確認查詢第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 256組記錄I確認 選中確認，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PT的接線方式直接 影響測量結果。如果現(xiàn)場測量中PT的變比和測試儀的中默認可選值不同，貝V必須經(jīng)過歸算才能得到正確的測量結果。系統(tǒng)對地電容測量值的 歸算公式為：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 wCo U $ （U $為被測系統(tǒng)的 相電壓）計算出系統(tǒng)電容電流值。使用

21、HTCI-H微機型電容電流測試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 樣可以使用于其他電壓等級的電網(wǎng)。 這時，由于實際的 PT 變比和 測試儀提供選擇的變比不同，就存在一個測量結果歸算的問題， 歸算就是將測量結果乘以一個歸算系數(shù)，具體的歸算方法如下：選擇一個和真實電網(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) 線電壓” 為 10kV 進行測量，這時測試儀則以 10kV 為默認值， 而系統(tǒng)實際的 PT 變比是以 18.5kV 為基準的，因此必須將電容的 測量結果乘以系數(shù)（10/18.5）2= 0.292后才是真實的電容測量結果， 電容電流的真實值則是顯示結果乘以（10/1