ML-101型全自動抗干擾介損測試儀采用數(shù)字橋壓比較法,是發(fā)廠、變站等現(xiàn)場全自動測量各種高壓力設(shè)備介損正切值及容量的高精度儀器。由于采用了變頻技術(shù)美國INTEl的CPU能保證在強場干擾下準(zhǔn)確測量。
儀器采用中文菜單操作,微機自動完成全過程的測量。采用數(shù)字橋壓比較法
該儀器同樣適用于車間、試驗室、科研單位測量高壓器設(shè)備的tgδ及容量;對絕緣油的損耗測試、更具有方便、簡單、準(zhǔn)確等優(yōu)點。
該儀器可用正、反接線方法測量不接或直接的高壓器設(shè)備。同時可以測量容式壓互感器的tgδ及主容C1、C2容量
儀器內(nèi)部裝備了高壓升壓變壓器,并采取了過零合閘、防雷擊等安荃保護措施。試驗過程中輸出0.5KV~10kV不同等級的高壓,操作簡單、安荃。
二、工作原理
在交流壓作用下,介質(zhì)要消耗部分能,這部分能將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮墚a(chǎn)生損耗。這種能量損耗叫做介質(zhì)的損耗。當(dāng)介質(zhì)上施加交流壓時,介質(zhì)中的壓和流間存在相角差Ψ,Ψ的余角δ稱為介質(zhì)損耗角,δ的正切tgδ稱為介質(zhì)損耗角正切。tgδ值是用來衡量介質(zhì)損耗的參數(shù)。儀器測量線路包括一標(biāo)準(zhǔn)回路(Cn)和一被試回路(Cx),如圖1所示。標(biāo)準(zhǔn)回路由內(nèi)置高穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)容器與測量線路組成,被試回路由被試品和測量線路組成。測量線路由取樣阻與前置放大器和A/D轉(zhuǎn)換器組成。通過測量路分別測得標(biāo)準(zhǔn)回路流與被試回路流幅值及其相位等,再由單片機運用數(shù)字化實時采集方法,通過矢量運算便可得出試品的容值和介質(zhì)損耗正切值。
儀器內(nèi)部已經(jīng)采用了抗干擾措施,保證在外場干擾下準(zhǔn)確測量。
圖1測量原理圖
1. 儀器結(jié)構(gòu)
測量路:傅立葉變換、復(fù)數(shù)運算等全部計算和量程切換、變頻源控制等。
控制面板:打印機、鍵盤、顯示和通訊中轉(zhuǎn)。
變頻源:采用SPWM開關(guān)路產(chǎn)生大功率正弦波穩(wěn)壓輸出。
升壓變壓器:將變頻源輸出升壓到測量壓,*大無功輸出2KVA/1分鐘。
標(biāo)準(zhǔn)容器:內(nèi)Cn,測量基準(zhǔn)。
Cn流檢測:用于檢測內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)容器流,10μA~
Cx正接線流檢測:只用于正接線測量,10μA~
Cx反接線流檢測:只用于反接線測量,10μA~
反接線數(shù)字隔離通訊:采用精密MPPM數(shù)字調(diào)制解調(diào)器,將反接線流信號送到低壓側(cè)。隔離壓20KV。
2. 工作原理
啟動測量后高壓設(shè)定值送到變頻源,變頻源用PID算法將輸出緩速調(diào)整到設(shè)定值,測量路將實測高壓送到變頻源,微調(diào)低壓,實現(xiàn)準(zhǔn)確高壓輸出。根據(jù)正/反接線設(shè)置,測量路根據(jù)試驗流自動選擇輸入并切換量程,測量路采用傅立葉變換濾掉干擾,分離出信號基波,對標(biāo)準(zhǔn)流和試品流進行矢量運算,幅值計算容量,角差計算tgδ。反復(fù)進行多次測量,經(jīng)過排序選擇一個中間結(jié)果。測量結(jié)束,測量路發(fā)出降壓指令變頻源緩速降壓到0。
三、主要技術(shù)參數(shù)
1、高壓輸出: 0.5 ~10kV,
每一檔增加500V,共有十檔,容 量:1500VA
2、準(zhǔn) 確 度: tgδ: ±(讀數(shù)*1.0%+0.08%)
Cx: ±(讀數(shù)*1.5%+5PF)
3.、分 辨 率: tgδ:0.01% Cx:1pF
4、 測量范圍: 0.1% < tgδ < 50%
3PF< Cx < 60000PF
10KV時,Cx ≤30000PF
5KV時,Cx ≤60000PF
5.、 源: AC 220V士10% 50士1Hz
6、諧波適應(yīng): ≤3%
7、使用條件:
8、外型尺寸: 460(L)×335(W)×340(H)
9重 量:
四、儀器面板
1、控制面板圖(圖 2)及高壓背板圖(圖3)
圖(2) 圖(3)
CX試品輸入:正接線時輸入試品流,正接線時芯線(紅夾子)接試品低壓信號端,如果試品低壓端有屏蔽極可接屏蔽線(黑夾子),無屏蔽時,可懸空。
反接線時,CX試品輸入線不接或懸空。
測量接:它同外殼連在一起,在正、反兩種測量過程中,儀器都應(yīng)可靠獨立接。應(yīng)仔細檢查接導(dǎo)體不能有油漆或銹蝕,否則應(yīng)將接導(dǎo)體刮干凈,并保證零阻接。接不佳可能引起誤差或數(shù)據(jù)波動,嚴(yán)重時,呈帶高壓開路可能引起危險。
內(nèi)高壓允許:打開此開關(guān),儀器有高壓輸出。關(guān)閉此開關(guān)儀器內(nèi)部無高壓產(chǎn)生,亦無高壓輸出。
總源開關(guān):打開該開關(guān),屏幕顯示測量內(nèi)容。
按鍵盤:“退出”、“確認”、“
“退出”:對光標(biāo)所在的內(nèi)容否認時,或者已完成該內(nèi)容。
“確認”:對光標(biāo)所在處的內(nèi)容認同時,可按此鍵加以確認,并將光標(biāo)移至它處。
“
屏幕顯示:顯示菜單、測量信息、測量結(jié)果。應(yīng)避免長時間陽光爆曬。
亮度調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)屏幕對比度。
五、操作說明
以測量力變壓器,高壓繞阻對低壓繞阻及外殼的介損為例。該測量應(yīng)采用反
接法測量,(接線圖見反接法),檢查儀器與力變壓器連接正確后,選用異頻、
10KV壓測量,進行以下操作。
① 打開總源開關(guān),儀器屏幕顯示如下圖4所示
□測量方式 工頻 聯(lián)接方式 正接 測量壓 5KV 開始測量 測量方式 異頻 □聯(lián)接方式 正接 測量壓 5KV 開始測量 測量方式 異頻 聯(lián)接方式 反接 □測量壓 10KV 開始測量
圖4 開機顯示 圖5 聯(lián)接方式 圖6 測量壓
② 按“確認” 鍵,光標(biāo)進入“測量方式 □ 工頻” ,按“
③ 按“確認” 鍵,光標(biāo)進入“聯(lián)接方式 □ 正接” ,按“
④ 按“確認”鍵,光標(biāo)進入“測量壓□0.5KV” ,按“
測量方式 異頻 聯(lián)接方式 反接 測量壓 10KV □開始測量 正在測量中 請等待 頻率:工頻 模式:反接 壓:10KV 介損:tgδ=0.42% 容:1000P 介損:tgδ=0.42% 容:1000P
圖7 開始測量 圖8 正在測量中 圖9 測量結(jié)果 圖10 打印結(jié)果
⑤ 打開“內(nèi)高壓允許”開關(guān),按“確認”鍵,儀器開始產(chǎn)生高壓輸出,同時伴有“嘟”的提示音,此時,屏幕顯示“ 正在測量中 請等待 ” ,如圖8所示。
⑥ 在經(jīng)過約40秒后,測量結(jié)束,高壓自動切斷,屏幕顯示測量結(jié)果,如圖9所示,
如需打印結(jié)果,按“確認”鍵即可打印。打印結(jié)果見圖10所示。
六、試驗接線
根據(jù)被試設(shè)備接情況正確選擇正、反接法;
1、正接法:
當(dāng)被試設(shè)備的低壓測量端或二次端對絕緣時,采用該方法。
將紅色專用高壓纜從儀器后側(cè)的HVx端上引出 ,高壓屏蔽線皮接被試設(shè)備高壓端;
將黑色專用低壓纜從儀器面板上的Cx端引出 ,低壓芯線接被試設(shè)備低壓端L(見圖11);低壓屏蔽線接被試設(shè)備屏蔽端E。(試品無屏蔽端則懸空)
HVx及Cx的芯線與屏蔽線之間嚴(yán)禁短接,否則無法取樣,無法測量;
2、反接法:
當(dāng)被試設(shè)備的低壓測量端或二次端對無法絕緣,直接接時,采用該方法。
將紅色專用高壓纜從儀器后側(cè)的HVx端上引出,高壓芯線接被試設(shè)備高壓端;低壓端接(見圖12);此時的CX輸入線懸空;
注意HVx的芯線與屏蔽線嚴(yán)禁短接,否則無取樣,無法測量;
圖11 正接法 圖12 反接法
3、CVT 自激法測量(母線不接)
應(yīng)注意高壓線應(yīng)懸空不能接觸面,否則其對附加介損會引起誤差,可用細纜連接高壓插座與CVT 試品并吊起來,另外考慮C2 或C1 與內(nèi)Cn 串聯(lián)分壓效應(yīng),其容量可按下式校準(zhǔn):
其中,Cc 為校準(zhǔn)經(jīng)驗值包含了Cn 及高壓線對容的影響其值可取110pF。
4.小容試品的接線
對于小容,空氣濕度較大時,其tgδ受其表面狀態(tài)影響,介損測量值異常且不穩(wěn)定。此時可采用屏蔽環(huán)吸收試品表面泄漏流,其屏蔽極在正接法時接,反接法時接Cx的屏蔽層;此方法有可能改變被試設(shè)備內(nèi)部的場分布而影響tgδ;標(biāo)準(zhǔn)容器和標(biāo)準(zhǔn)介損器均采用此接法。
5.部分設(shè)備的接線方法可參考第九節(jié)《參考接線方法》;
七、注意事項
1.本儀器只能在停的設(shè)備上使用;接端應(yīng)可靠接在接;
儀器盡量選擇在寬暢,安荃可靠的方使用;
2.被試設(shè)備從運行狀態(tài)斷開高壓引線轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài),并對其清掃,初步絕緣試驗良好后,方可利用該儀器進行試驗,以防被試設(shè)備絕緣低劣,使儀器在加壓過程中損壞;
3.根據(jù)設(shè)備的安裝情況確定采用那種接線,并在相應(yīng)的菜單選項中選擇其接線方法;
4.根據(jù)不同設(shè)備正確選擇測試壓等級,并在相應(yīng)的菜單選項中選擇所需壓;
5.測試過程中如遇危及安荃的特殊情況時,可緊急關(guān)閉總源;
6.?dāng)嚅_面板上源開關(guān),并明顯斷開220V試驗源,才能進行接線更改或工作結(jié)束;重復(fù)對同一試驗設(shè)備進行復(fù)測時,可按下復(fù)位后,重新測量,也可以在上一次測試完成后選擇重復(fù)進行;
7.為保證測量精度,特別當(dāng)小容量試品損耗小時,一定要保證被試設(shè)備低壓端(或二次端)絕緣良好,在相對濕度較小的環(huán)境中測量;
8.在進行大容試品實驗時,儀器的接與被試品接,不應(yīng)該在同一接點,以防接放時反擊壓或者流動波影響儀器的安荃;
9.儀器自帶有升壓裝置,應(yīng)注意高壓引線的絕緣距離及人員安荃;
10.儀器應(yīng)可靠接,接不好可能引起機器保護或造成危險。
11.儀器啟動后,除特殊情況外,不允許突然關(guān)斷源,以免引起過壓損壞設(shè)備;
12.儀器所配(HVx)專用高壓線雖出廠時已檢測合格,但測量時仍需遠離人體及低壓測試線(Cx);高壓芯線與高壓屏蔽線均不允許接和測試回路的低位部分。
CX輸入線的芯線和屏蔽線均不允許接觸測試回路的帶高壓部分。
13.儀器應(yīng)注意防潮,防劇烈振動;
14.當(dāng)現(xiàn)場干擾較大,用工頻無法得到確定結(jié)果時,應(yīng)使用異頻測量,其它情況應(yīng)使用工頻測量。
15.當(dāng)發(fā)出測量指令后,較長時間(1分鐘)屏幕上不出現(xiàn)測量結(jié)果,有可能是試品容太大或死機造成,重新開機后降低測量壓再測。
16.試品短路將無法測量,儀器自動保護。機機頭上方出紙口處伸出一段時,按一下按鍵停止走紙。打印紙允許往外拉;
八、儀器成套性
1.儀器主機 1臺
2.高壓HVx測試?yán)|(紅色) 1根
3.專用Cx測試?yán)|(黑色) 1根
4.低壓輸出測試?yán)|(CVT用,雙芯) 1根
5、220V源線 1根
6.使用說明書 1份
7.出廠合格證 1份
8.保險管,打印紙 備用
九、參考接線方法
1. 壓互感器
(1):一次側(cè)對二次側(cè)
A.接線見圖6
B.壓為2kV
C.正接法
(2):一次側(cè)對二次側(cè)及
A.接線見圖 7
B.壓為2kV
C.反接法
(3):二次側(cè)對一次側(cè)及
A.接線見圖8
B.壓為2kV
C.反接法
2.流互感器
(1):一次側(cè)對二次側(cè)
A.接線見圖9
C正接法
(2):一次側(cè)對末屏
A.接線參考見圖9 Cx芯線接末屏
B.壓為10kV
C.正接法
(3)一次側(cè)對二次測及
A.接線見圖10
B.壓為10kV 圖11 套管接法
D.反接法
3.高壓穿墻套管一
(1)芯棒對末屏及
A.接線見圖11
B.壓為10kV
C.反接法
4.力變壓器
(1)一次繞組對二次繞組(中性點均未接) 圖12變壓器接法
A.接線見圖12
B.壓為10kV
C.正接法
(2)一次繞組對二次繞組及
A.接線見圖13 圖13 變壓器接法
B.壓為 10kV
C.反接法
(3)二次繞組對一次繞組及
A.接線見圖14
B.壓為10kV 圖14變壓器接法
C.反接法
5. 絕緣油介損
A..正接法
B.引線見圖15
C.壓為2kV 圖15介損油杯接法
D.(C)接HVx 屏蔽線(黑端)
E.(A)接Cx芯線
F.(B)接Cx屏蔽線及
G.此時杯體為高壓,應(yīng)放置在絕緣臺上,并保證絕緣距離
6. 標(biāo)準(zhǔn)容器,標(biāo)準(zhǔn)介損器
A“.高壓”接HVx屏蔽線(黑端)
B.“低壓”接Cx芯線
C. “E”接Cx屏蔽線及
D.見圖16
(2).反接法 圖16標(biāo)準(zhǔn)容接法
A.“高壓”接
B.“低壓”接HVx芯線(紅端)
C.“E”接HVx的屏蔽線(黑端)
D.見圖16
E.注意絕緣