參考標準:
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試驗前準備
1、必須斷開連接在系統上的消弧線圈。
2、必須短接一次和二次消諧裝置,一次消諧裝置一般在PT柜內,二次消諧一般串聯在開口三角。一次消諧裝置短接步驟如下:
(1)將被測線路停電;
(2)用手車將PT柜拉出,由于消諧裝置有大有小,必須仔細查找,如果實在找不到有可能在PT柜旁邊的柜子里。下圖為常見消諧裝置:
3、提前找對開口三角。
注意事項
● 使用前,儀器必須可靠接地。
● 本儀器只能從電磁式PT的二次側測量電容電流,不能從電容式電壓互感器(CVT)進行測量。
● 如果系統兩段母線上的PT二次繞組是并聯運行的,應將二次繞組改成單獨運行的方式后,再進行測量。
● 設置菜單中變比一定要設置正確,否則會引起極大測量誤差。
● 當開口三角電壓超過10V,為避免損壞儀器,禁止測量!
目 錄
一、概述
目前,我國配電網的中性點一般是不直接接地的,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生的電容電流。
電力規程規定當10kV和35kV系統電容電流分別大于30A和10A時,應裝設消弧線圈以補償電容電流。
為了驗證該配電系統是否會發生PT諧振及發生什么性質的諧振,也必須準確測量配電網的對地電容值。
傳統的測量配網電容電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。
全自動電容電流測試儀,從PT開口三角處注入的異頻測試信號,直接從PT的二次側測量配電網的電容電流,與傳統的測試方法相比,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據。
該方法不會對繼電保護和PT本身產生任何影響,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,若測量時系統有單相接地故障發生,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、穩定、可靠。
測試儀大屏幕液晶中文菜單,操作簡便,體積小、重量輕,便于攜帶進行戶外作業,接線簡單,測試速度快,數據準確性高,大大減輕了試驗人員的勞動強度,提高了工作效率。
1、測量范圍
對地總電容 ≤120μF(三相對地);
電 容 電流 ≤1400 A(66kV系統)
電 容 電流 ≤760 A (35kV系統)
電 容 電流 ≤220 A (10kV系統)
電 容 電流 ≤130 A (6kV系統)
2、測量精度
0.5μF ~ 1μF ±10%±5個字
1μF ~ 90μF ±5%
90μF ~ 120μF ±10%
3、環境條件: 溫度-10~50℃,濕度≤90%
4、工作電源: AC 220V ± 10% 50 Hz ± 1%
5、外形重量: 310× 300×170 mm 10kg
圖1:正面示意圖
圖2:側面示意圖
測試儀是從PT 開口三角側來測量配網的電容電流的。其測量原理如圖3所示。
圖3:測量原理圖
在圖3中,從PT開口三角注入一個異頻的電流(非50Hz的交流電流,目的為了消除工頻電壓的干擾),這樣在PT高壓側就感應出一個按變比減小的電流,此電流為零序電流。
零序電流只能通過PT和對地電容形成回路,如圖4。
圖4:簡化物理模型
通過檢測測量信號就可以測量出三相對地電容值3C0,
再根據公式I = 3ωC0 Uφ(Uφ為被測系統的相電壓)計算出配網系統的電容電流。
PT的變比值和接線方式會對測量結果產生很大的影響,直接影響測量結果。
系統對地電容測量值的歸算公式為:
系統電容電流值
I=3ωC0 Uφ (Uφ被測系統的相電壓)。
目前,我國配電網的PT接線方式有以下幾種:
這種接線方式分“N接地”、“B相接地”,如圖 5和圖 6所示。
對于這兩種方式,均從N-L兩端注入測試信號。
根據所用PT的不同,組成開口三角的二次繞組
第1種是100/3 V,變比設置為
第2種是100 V,變比設置為
第3種是 (V ,變比設置為
其中UL的配電網系統的線電壓,如6kV、10kV或35kV。
圖5:N接地方式
圖6:B相接地方式
圖 5、圖 6是測量系統容流時所必須的運行方式,
當系統中還接有消弧線圈、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時,必須將運行方式轉換為圖 5或圖 6所示的運行方式。
圖7:常見3PT接線方式的配網運行方式
測量配網電容電流前必須完成以下操作:
⑴ 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,我們就只考慮這組PT的接線情況。而無需關心系統內的其他PT的情況。
⑵ 如果系統中有些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。
⑶ 檢查消弧線圈是否全部退出運行。在有電氣聯系的被測電壓等級系統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,并通過聯絡線與變電站B
的10kV系統相連,變電站A有2臺消弧線圈,變電站B有1臺消弧線圈,則測量時有電氣聯系的這3臺消弧線圈均要退出運行;而35kV系統有無消弧線圈則無需考慮。
⑷ 退出PT 開口三角的消諧裝置。
⑸ 如果PT二次側并列運行(很少見),則將其改為單獨運行。
⑹ 確?!皽y試儀”的電流輸出端正確接到圖 7的開口三角N-L上。一般在二次的端子編號為N600和L630。
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,就說明找到的開口三角端是正確的;如果兩者差別很大,則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開口三角連線已經斷開(在現場實測中發現過連線斷開情況)。
5.2 4PT接線方式
盡量避免采用4PT接線方式。
4PT的接線方式有兩種接法,分別如圖 8和圖 9所示。
對于圖 8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,系統單相接地時N-L端的電壓為57.7V。
圖8:4PT接線方式一
圖9中的接線和圖8中的接線唯一區別是在N-L端串接入第四個PT的33V二次線圈,這樣當系統單相接地時,N-L兩端電壓為91V(即57.7V+33.3V)。
在圖 8和圖 9中,測量信號都是從N-L端注入。
圖9:4PT接線方式二
在圖 8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/為V,則測量時PT變比為
。
在圖 9中,零序PT(即第4個PT)的二次零序繞組是由主繞組ox-oa繞組和副繞組oxo-oao串聯組成,主繞組ox-oa的電壓為100/(V),副繞組oxo-oao的電壓為100/3V,則測量時PT變比為
其中,為的配電網系統的線電壓,如6kV、10kV或35kV。
第三種4PT接線方式如圖 10所示。這種接線方式比較少見,。在圖 10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,它們與開口三角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。
圖10:4PT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。
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為3PT的運行方式,然后按前面所述的3PT方式進行測量。
將4PT轉變為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。
(2) 對于4PT的接線方式三,將圖 10中零序PT4的高壓繞組短接,將儀器的電流輸出端接到圖 10中所示的開口三角L601-L602,就可以開始測量了。
其接線圖如圖 11所示。
圖11:4PT轉變3PT接線方式示意圖
1PT方式就是外加一個電壓互感器(PT)從變壓器中性點或接地變中性點測量電容電流的方法, 測試人員不必考慮母線PT組的接線方式,在測量過程中也無需二次班的人員進行配合工作,是對3PT和4PT方式的補充。
5.3.1 測量接線
從變壓器中性點或接地變中性點測量電容電流的接線如下圖。
圖12:1PT方式從中性點測量原理
圖12中,Tr為變壓器高壓側繞組,或是10kV系統的接地變,O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)。
5.3.2 測量步驟
⑴ 將儀器接地端子及PT一、二次繞組的X端和x端接地。
⑵ 將儀器電流輸出端接到外接PT的二次側(即57V的端子),將PT高壓端A引一根導線,用絕緣桿引到變壓器中性點O。
⑶ 正確設置測試儀的測量方式:
PT接線方式選1PT
選1PT步驟:
當鼠標旋轉到66kV/√3中的100V/√3時,繼續右旋鼠標,即出現設置界面第二頁,如圖14,在1PT里選100V/3繞組。
圖13:設置界面第一頁 圖14:設置界面第二頁選1PT
⑷ 開始測量,得到測量結果。
> 如果被測系統是10kV系統,測量結果可以直接讀??;
> 如果被測系統為35kV,則真實的電容電流值為“顯示值”乘以3.5(即35kV/10kV)。
⑸ 測量完畢,先取下絕緣桿,然后清理試驗現場。
5.3.3 測量注意事項
> PT的一、二次繞組及測試儀必須可靠接地。
> 要使用合格的絕緣桿將引線引到變壓器中性點“O”。
> 引線與周圍的設備及試驗人員保持安全距離。
> 試驗人員帶絕緣手套穿絕緣靴拿絕緣桿。
5.3.4 外加PT進行隔離測量
為保證試驗人員及測試儀的安全,將高壓和低壓進行安全隔離,采用1PT方法進行電容電流測量時必須外加一個10kVPT。
5.4 PT的變比值
PT的變比值對測量結果影響巨大。
系統對地電容測量值的歸算公式為:
系統電容電流值
六、儀器操作步驟
1、將儀器可靠接地。
2、按圖 15接線,將測試儀的電流輸出端與PT開口三角端連接,對于4PT接線方式的系統,則將儀器的電流輸出端與圖 5或圖 6中所示的N-L端相連即可。
圖15:測量接線圖
3、接通電源后,儀器進入圖16 開機界面。
圖16:開機界面 圖17:3PT變比設置
將光標移至設置位置,再按確認鍵進入圖17設置菜單。
根據菜單選項,按確定選取正確的PT變比。
當右旋鼠標,即可進入4PT和1PT設置界面,如圖18。
◆ 保存設置變比值
圖18:4PT和1PT設置 圖19:保存設置
設置完成后,在圖19界面選擇確認保存設置。
◆ 開始測量
在開機界面旋轉鼠標選中測量,儀器開始測量開口三角電壓3U0,如圖18。在圖20界面旋轉鼠標,出現圖21。
圖20:測量開口三角電壓 圖21:在圖17界面旋轉鼠標
當電壓升到變頻器額定輸出電壓,屏幕出現圖22自動測量界面自動掃頻測量,請等待45秒··· 。
此過程持續約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23顯示測量結果。
圖22:測量掃頻過程 圖23:測量結果顯示
旋轉鼠標后會在屏幕下方顯示圖24界面:
圖24:結果界面下的子菜單 圖25:保存界面
在圖24界面下選擇
測試,儀器重測一次。
存入,存儲測量數據,選擇后出現圖25界面。
打印,儀器打印本次測量結果;
退出,進入圖26界面。
圖26:清除數據記錄 圖27:查詢界面
圖26界面中,選擇:
否認,不保存數據退至開機界面;
確認,進入圖:5保存數據界面。
開機界面中旋轉鼠標選中查詢,進入圖27界面,選擇:
退出 選退出儀器反回主畫面。
加1 選加1將查詢第2組記錄。
減1 選減1將查詢第255組記錄,共能存儲256組記錄
確認 選中確認,將查詢第1組記錄。
7.1測量結果嚴重偏小,電流值小于0.1A,可能原因:
1)開口三角是否找對;
2)測試線是否斷開,測試線與開口三角是否連接良好;
3)變比設置是否正確。
7.2當測量結果嚴重偏大,電流值達到kA,可能原因:
1)消弧線圈是否脫開;
2)一次、二次消諧器是否都短接;
1、自購機之日起,憑保修單保修一年,在保修期內免費維修費。
2、用戶對儀器自行拆卸或對工藝結構有人為變更不予保修。
九、裝箱清單
序號 | 名 稱 | 數量 |
1 | 測試儀主機 | 1臺 |
2 | 電壓輸出線 | 1根 |
3 | 接地線4米 | 1根 |
4 | 電源線AC 220V | 1根 |
5 | 保險管3.15A | 5只 |
6 | 參考電容 | 1只 |
7 | 熱敏打印紙 | 2卷 |
8 | 產品合格證 | 1枚 |
9 | 使用說明書 | 1本 |
10 | 出廠檢測報告 | 1份 |