氧化鋅避雷器直測儀測量原理

輸入電流電壓經(jīng)過數(shù)字濾波后，取出基波，然后用投影法計(jì)算出阻性電流基波峰值Ir1p=Ix1p.cosφ，因基波數(shù)值穩(wěn)定，故目前普遍采用Ir1p衡量避雷器性能。

總電流基波峰值Ix1p在電壓基波U1(E1)方向投影為Ir1p，在垂直方向投影為Ic1p，φ為電流電壓基波相位角，其中包含選定的補(bǔ)償角度(圖十一)。因此，用φ和Ir1p均能直觀衡量MOA性能。

現(xiàn)場測量時(shí)，一字排列的避雷器(圖十二)，中間B相通過雜散電容對A、C泄漏電流產(chǎn)生影響，使A相φ減小，阻性電流增大，C相φ增大，阻性電流減小甚至為負(fù)，這種現(xiàn)象稱相間干擾(圖十三)。

一種方法是補(bǔ)償相間干擾:假設(shè)Ia、Ic無干擾時(shí)相位相差120°，假設(shè)B相對A、C相干擾是相同的;

將電壓取B相，電流取C相，測得φ1=φcb;再將電流取A相，測得φ1=φab;則C相電流與A相電流之間的相位差φca=φcb-φab;

選擇校正角Dφ=(φca -120°) / 2，將此值在主菜單中置入儀器即可;

選擇好相序，儀器會(huì)根據(jù)所選相序自動(dòng)進(jìn)行角度補(bǔ)償(A相加Dφ，B相不要補(bǔ)償即選0，C相減Dφ)。

這種方法實(shí)際上對A、C相阻性電流進(jìn)行了平均，也有可能掩蓋問題。因此還是建議考核沒有邊相補(bǔ)償?shù)脑紨?shù)據(jù)?，F(xiàn)場的干擾可能是復(fù)雜的，如果不能進(jìn)行合理補(bǔ)償，則建議記錄沒有補(bǔ)償?shù)脑紨?shù)據(jù)(即補(bǔ)償角度為0)，從阻性電流的變化趨勢判斷避雷器性能。

如果允許，可以只給待測相加電，以取得絕對數(shù)據(jù)。而試驗(yàn)室測量不必考慮相間干擾。

避雷器性能可以從阻性電流基波峰值Ir1p判斷，但從電流電壓角度Φ判斷更有效，因?yàn)?0°-Φ相當(dāng)于介損角。如果規(guī)定阻性電流小于總電流的25%，對應(yīng)的φ為75°;

實(shí)際測量時(shí)應(yīng)考慮此誤差影響，盡管有此相間干擾誤差，但判斷MOA性能還是可行的。如僅用Ir1p判斷，在90°附近會(huì)有若干倍的變化，此時(shí)不如直接查看角度更合理。

由于本儀器可以三項(xiàng)同側(cè)，自動(dòng)補(bǔ)償，所以使用時(shí)候特別方便。上邊所說的相間干擾等問題在三相同側(cè)的時(shí)候已經(jīng)由儀器自動(dòng)計(jì)算出來，不需要試驗(yàn)人員計(jì)算?？傊?，使用本儀器時(shí)候，只要接好測試線，打開儀器測試就可以。所有的問題儀器已經(jīng)解決了。

儀器輸入PT二次電壓作為參考信號(hào)，同時(shí)輸入MOA電流信號(hào)，經(jīng)過傅立葉變換可以得到電壓基波U1、電流基波峰值Ix1p和電流電壓角度Φ。因此與電壓同相分量為阻性電流基波峰值(Ir1p)，正交分量是容性電流基波峰值 (Ic1p):Ir1p=Ix1pCOSΦ Ic1p=Ix1pSINΦ

考慮到δ=90°-Φ相當(dāng)于介損角，直接用Φ評(píng)價(jià)MOA也是十分簡捷的:沒有"相間干擾"時(shí)，Φ大多在81°~86°之間。按"阻性電流不能超過總電流的25%"要求，Φ不能小于75.5°

接地:

測量前先連接地線，測量完最后拆接地線!如果接地點(diǎn)有油漆或銹蝕必須清除干凈。

參考電壓

參考電壓信號(hào)線一端插入?yún)⒖茧妷翰遄?，另一端接被測相PT二次低壓輸出:小黑夾子接中性點(diǎn)(x)，小紅夾子接待測相電壓(a/b/c)。外施法測量時(shí)接升壓變壓器的測量繞組。如果PT距離較遠(yuǎn)，可使用加長線。

電流信號(hào)

先將泄漏電流信號(hào)線插頭插入儀器，后將另一端夾子夾到(或通過絕緣竿搭到)被測相MOA放電計(jì)數(shù)器上端。試驗(yàn)室內(nèi)可將無放電計(jì)數(shù)器的MOA放到絕緣板上，由MOA下端取電流信號(hào)。電流信號(hào)不能使用加長線。

接線圖如下:(圖二)

在MOA底座上設(shè)置電場感應(yīng)傳感器，其感應(yīng)電流超前電場強(qiáng)度(母線電壓)90°，經(jīng)過積分運(yùn)算后與電場強(qiáng)度或母線電壓同相位，因此可以用電場感應(yīng)傳感器的信號(hào)作為測量參考。儀器輸入電場感應(yīng)傳感器信號(hào)，同時(shí)輸入MOA電流信號(hào)，經(jīng)過傅立葉變換可以得到電場基波E1、電流基波峰值Ix1p和電流電場角度Φ。與電場同相分量為阻性電流基波峰值(Ir1p)，正交分量是容性電流基波峰值(Ic1p)。

使用B相感應(yīng)信號(hào)作參考

因?yàn)锳/C兩個(gè)邊相對B相底座的電場影響抵消，應(yīng)將感應(yīng)板設(shè)置到B相MOA底座上與A/C相相對稱的位置，可以得到B相正確的相位信息。A/C相MOA底座電場受B相影響，不要將感應(yīng)板設(shè)置到A/C相MOA底座上。

接線圖如下:(圖三)

僅僅需要一根電流線，取到電流信號(hào)即可測量出全電流和阻性電流。(此模式為快速測試，僅需要B相電流信號(hào)，按測量后為等待狀態(tài)。依次接A、B、C相放電計(jì)數(shù)器上端，打印機(jī)開始工作為一相測量周期結(jié)束，測量完后關(guān)機(jī)退出)

電流信號(hào)

先將泄漏電流信號(hào)線插頭插入儀器，后將另一端夾子夾到(或通過絕緣竿搭到)被測相MOA放電計(jì)數(shù)器上端。試驗(yàn)室內(nèi)可將無放電計(jì)數(shù)器的MOA放到絕緣板上，由MOA下端取電流信號(hào)。電流信號(hào)不能使用加長線。

接線圖如下:(圖四)

接地:

測量前先連接地線，測量完最后拆接地線!如果接地點(diǎn)有油漆或銹蝕必須清除干凈。

參考電壓

參考電壓信號(hào)線一端插入?yún)⒖茧妷翰遄?，另一端接B相PT二次低壓輸出。

電流信號(hào)

先將泄漏電流信號(hào)線插頭插入儀器，后將另一端的四個(gè)夾子夾到(或通過絕緣竿搭到)A,B,C相MOA放電計(jì)數(shù)器上端和地端。電流信號(hào)不能使用加長線。

1、本機(jī)采用大屏幕液晶顯示，全中文菜單操作，使用簡便。

2、高精度采樣、處理電路，先進(jìn)的付里葉諧波分析技術(shù)，確保數(shù)據(jù)更加可靠。

3、儀器采用獨(dú)特的高速磁隔離數(shù)字傳感器直接采集輸入的電壓、電流信號(hào)，保證了數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。

4、本儀器可以使用電場感應(yīng)的方法代替PT二次接線。

5、配上無線傳輸終端，可以無線傳輸PT二次電壓信號(hào)。

6、本儀器可以三相同測，自動(dòng)補(bǔ)償。使用特別方便

7、具有阻性電流基波峰值輸出、邊相校正等功能。

8、儀器配有可充電電池、日歷時(shí)鐘、微型打印機(jī)，可存儲(chǔ)120組測量數(shù)據(jù);

主要技術(shù)參數(shù)

參考電壓輸入范圍(峰值): 2-250V

全泄漏電流測量范圍(峰值): 0-20mA

系統(tǒng)測量準(zhǔn)確度: ±(讀數(shù)´5% ±1個(gè)字)

交流充電: AC 220V ±10%，50Hz ±1%

電池連續(xù)工作時(shí)間: 8小時(shí)以上

電池充電時(shí)間: 6小時(shí)以上

儀器尺寸: 38cm×30cm×19cm

儀器重量: 5kg(不含電纜箱)

儀器操作簡單、使用方便，測量全過程由單片機(jī)控制，可測量氧化鋅避雷器的全電流、阻性電流及其諧波、工頻參考電壓及其諧波、有功功率和相位差，大屏幕可顯示電壓和電流的真實(shí)波形。儀器運(yùn)用數(shù)字波形分析技術(shù)，采用諧波分析和數(shù)字濾波等軟件抗干擾方法使測量結(jié)果準(zhǔn)確、穩(wěn)定，可準(zhǔn)確分析出基波和3~7次諧波的含量，并能克服相間干擾影響，正確測量邊相避雷器的阻性電流。SSDBL-8189氧化鋅避雷器帶電測試儀是用于檢測氧化鋅避雷器電氣性能的專用儀器，該儀器適用于各種電壓等級(jí)的氧化鋅避雷器的帶電或停電檢測，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部絕緣受潮及閥片老化等危險(xiǎn)缺陷。

Ux:參考電壓有效值。它僅含基波和3、5、7 次諧波。計(jì)算公式為:

Ux = √(U1)2 + (U3)2 + (U5)2 + (U7)2

變比Ku=1.000已經(jīng)乘到U中，如果Ku 設(shè)置為PT變比，將顯示母線電壓。感應(yīng)板方式用E 表示電場強(qiáng)度，基本單位為V/m，計(jì)算公式與電壓類似。

U1:為試驗(yàn)電壓基波有效值。當(dāng)諧波含量較小時(shí)，U1≈Ux

U357%:電壓的3、5、7 次諧波占電壓基波的相對含量，單位為%。

感應(yīng)板方式用E357%表示。

Ix:全電流有效值。它僅含基波和3、5、7 次諧波。

Ixp:全電流峰值，即Ix的峰值。

Ix1、Ix3、Ix5、Ix7:全電流1、3、5、7次有效值。

Ir:阻性電流有效值。它僅含阻性電流基波和阻性電流3、5、7次諧波。Irp:阻性電流峰值，即Ir 的峰值。

Ir1p:阻性電流基波峰值。

Ic1p:容性電流基波峰值。

MOA全電流既含有MOA非線性產(chǎn)生的高次諧波，也含有母線電壓諧波產(chǎn)生的高次諧波。與Irp 相比Ir1p 更加穩(wěn)定真實(shí)。因此建議用Ir1p作為阻性電流指標(biāo)。

儀器采用投影法計(jì)算:

Ir1p = Ix1p sinΦ

Ic1p = Ix1p cosΦ

圖十一其中Φ 為電流超前電壓角度，其中已經(jīng)包含補(bǔ)償角度Φ0。

注意:(1)Φ 超過90°Ir1p 為負(fù)值，超過180°Ic1p 也為負(fù)值。(2)如果Ix 波形是平頂?shù)?，Ic1p可大于Ixp。

P:有功功率。

說明:(1)Ku 應(yīng)設(shè)置為PT 變比以獲得運(yùn)行電壓下MOA 功耗。(2)如果參考電壓是線電壓方式，U1 還除以 3。(3)感應(yīng)板方式假定U1=1000V，功率名稱改為Pkv，可以乘實(shí)際電壓(以kV為單位)以獲得運(yùn)行電壓下MOA功耗。

Cx:MOA電容量。計(jì)算公式如下:

Ic1

Cx =

2πf U1

Ic1為容性電流有效值，U1 是基波電壓有效值，f是電網(wǎng)頻率。

說明:(1)Ku 應(yīng)設(shè)置為PT 變比以獲得運(yùn)行電壓下MOA 電容量。(2)如果參考電壓是A-B或C-B方式，U1 還除以 3。(3)感應(yīng)板方式假定U1=1000V，電容名稱改為Ckv，可以除以實(shí)際電壓(以kV為單位)以獲得運(yùn)行電壓下MOA電容。

Ir3p、Ir5p、Ir7p:3、5、7次阻性電流諧波峰值。

說明:Ir3p、Ir5p、Ir7p 與諧波算法有關(guān)。因此Ir、Irp 和阻性電流波形都受到諧波算法影響。

Φ:電流超前電壓角度，其中已經(jīng)包含補(bǔ)償角度Φ0。