配电网电容电流测试系统长治定制

配电网电容电流测试系统长治

长治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，无需做繁杂的安全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。

长治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，无需做繁杂的安全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。

长治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。

长治电容电流测试仪变压器中性点异频信号注入法6.1 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”。6.2 测量原理变压器中性点异频信号注入法测量原理如见图3。图3变压器中性点异频信号注入法原理图图3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）6.3 测量步骤6.3.1 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。6.3.2 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。6.3.3 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。6.3.4 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。6.3.5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。6.3.6 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。6.3.7 测试人员位于绝缘垫上开始测试。

长治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。

长治电容电流测试仪仪器检定及钳形表配合电容电感测试仪特别使用说明一、本仪器必须在试品停电、完全放电条件下才能测试！！！二、本仪器输出交流电压15V/1.5V，功率150W，主要用于现场补偿电容器和电抗器的测量在试验室使用标准电容/电感检定时，请确认标准电容/电感的负载能力、额定电流。否则将损坏标准电容/电感或者检定结果不准(电感较小时要特别注意有些计量院的电感标准的额定电流都较小只有零点几安培 造成误差较大)。仪器检定时应良好接地。三、使用本仪器时请务必将钳形表旋转开关设置为“OFF”，否则测量数据错误。请将钳形表放在测试仪远端，尽量远离测试仪。四、电压输出红色线从钳形表正面穿过到试品方向不对不能使用试品自动识别方式此时测量的电感值也不正确。五、电流输入线一端接钳形表，一端接测试仪，不能悬空。六、使用电流输入线的方法如下：1、一端插入仪器另一端插入钳型表 插入钳型表时握住航空插头的后部， 对准钳型表端开口方向轻轻的旋转推入即可。2、拔出时只需握住航空插头的中部弹簧，向外拉动即可拔出不需旋转以免损坏接头部分。七、测量小于5mH电感/1Ω电阻时，务必使用小电感/小电阻方式。八、单相测量时只需连接红色和黑色线，此时红色线插入黄色插座（UA），黑色线插入黑色插座（UN），只需要接A相的电流钳 三相测量时 需要连接黄色、绿色、红色、黑色线 黄色线插入UA，绿色线插入UB，红色线插入UC，黑色线插入UN。此时需要接A、B、C三个电流钳，电流钳要插入相应编号的航空插座里。

长治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

长治电容电流测试仪测试接线（1）单相电容的测量：（2）单相电容测试时，将红测试线一端接在Ua、ua上，另一端测试钳接在一条母线上，黑测试线一端接在Uo、uo上，另一端接在另一条母线上，钳形CT输出线接到仪器Ia端，钳形CT夹在与红测试钳相连母线的电容引入端，连线时要注意电流钳上标有“P”的一端朝向电容方向夹在电容器上，否则测试的相位角不正确。图17如果电容器组有多个单相电容需要测试，可以再测试完 个电容值后按返回键，电压测试线不用动，直接将测试电流的电流钳打开然后夹到下一个电容上按确认键进行测试，这样可大大的提高测试速度，这才是本仪器的 特色。(2)三相△型电容的测量：图18为三相△形AB相测量接线方法，测量线由仪器测量输出端按颜色对应插好，将红色夹子夹在母线排A相上、黑色夹子夹在母线B相上，短接BC相，然后将电流测量线插在仪器接口上拧紧、钳形传感器应套在高压电容器组A相引线上方可测量，完成后转下一相接线。图18△形联接被试电容AB 相接线图图19为三相△形BC相测量接线方法，测量线由仪器测量输出端按颜色对应插好，将红色夹子夹在母线排B相上、黑色夹子夹在母线C相上，短接AC相，然后将电流测量线插在仪器接口上拧紧、钳形传感器应套在高压电容器组B相引线上方可测量，完成后转下一相接线。 20为三相△形CA相测量接线方法，测量线由仪器测量输出端按颜色对应插好，将红色夹子夹在母线排C相上、黑色夹子夹在母线A相上，短接AB相，然后将电流测量线插在仪器接口上拧紧、钳形传感器应套在高压电容器组C相引线上方可测量，完成后可计算三相电容器总电容量。

长治电容电流测试仪使用条件环境温度 -10℃～50℃环境湿度 ≤85%RH工作电源 AC220V±10%电源频率 50±1Hz仪器功率 200W五、面板介绍图1Ua、Uo：测试线电源电压输出端；ua、 uo :测试线采样电压引入端；电流输入：电流钳接线引入端；电源开关：接通和断开交流电源；：仪器接地端子液 晶 屏：显示操作提示及测量数据键 盘：仪器各种功能的操作打 印 机：打印各种测量数据六、操作说明当仪器按要求接好测试线及电源线后，打开电源开关，液晶显示开机界面，如下图所示：图2延时两三秒钟后液晶显示主菜单，如下图所示：图3如果需要电容测试，在主菜单画面下，按↑ ↓键，选择 电容测试 后，按 确认 键，进入电容测量设定画面，如下图所示：图4在电容测量界面，按↑ ↓键选择被测电容类型，按 确认 键进入如下显示界面（选择单相电容）：图5经过几秒钟时间，显示测试结果如下图所示：图6如果要打印数据，请按打印键，存储数据请按F1键，如果还需测量同相电压下的其他单相电容，可按返回键返回电容测试界面，将电流钳夹到被测电容上，按确认键重新测量。在电容测量界面，如果要测试三相电容，请按↑ ↓键选择被测三相电容类型，此时屏幕会根据三相类型显示当前需要测试哪一相，请根据所选择的相接线，比如如果选择三相△型电容测试，屏幕首先显示的界面

长治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；