一、概述 （LYJS5000變頻介質(zhì)損耗測(cè)試儀） 抗干擾介損測(cè)試儀，是發(fā)電廠、變電站等現(xiàn)場(chǎng)全自動(dòng)測(cè)量各種高壓電力設(shè)備介損正切值及電容量的高精度儀器。由于采用了變頻技術(shù)能保證在強(qiáng)電場(chǎng)干擾下準(zhǔn)確測(cè)量。 儀器采用中文或英文菜單操作，微機(jī)自動(dòng)完成全過程的測(cè)量。 同樣適用于車間、試驗(yàn)室、科研單位測(cè)量高壓電器設(shè)備的tgδ及電容量；對(duì)絕緣油的損耗測(cè)試、更具有方便、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。 可用正、反接線方法測(cè)量不接地或直接地的高壓電器設(shè)備。同時(shí)可以測(cè)量電容式電壓互感器的tgδ及主電容C1、C2電容量。 儀器內(nèi)部裝備了高壓升壓變壓器，并采取了過零合閘、防雷擊等安全保護(hù)措施。試驗(yàn)過程中輸出0.5KV～10kV不同等級(jí)的高壓，操作簡(jiǎn)單、安全。 本儀器設(shè)有以下保護(hù)功能： ·高壓短路保護(hù) ·CVT過壓保護(hù) ·接地不好保護(hù)
二、工作原理（LYJS5000變頻介質(zhì)損耗測(cè)試儀） 在交流電壓作用下，電介質(zhì)要消耗部分電能，這部分電能將轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮墚a(chǎn)生損耗。這種能量損耗叫做電介質(zhì)的損耗。當(dāng)電介質(zhì)上施加交流電壓時(shí)，電介質(zhì)中的電壓和電流間存在相角差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值是用來衡量電介質(zhì)損耗的參數(shù)。儀器測(cè)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)電容器與測(cè)量線路組成，被試回路由被試品和測(cè)量線路組成。測(cè)量線路由取樣電阻與前置放大器和A／D轉(zhuǎn)換器組成。通過測(cè)量電路分別測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)回路電流與被試回路電流幅值及其相位等，再由單片機(jī)運(yùn)用數(shù)字化實(shí)時(shí)采集方法，通過矢量運(yùn)算便可得出試品的電容值和介質(zhì)損耗正切值。 儀器內(nèi)部已經(jīng)采用了抗干擾措施，保證在外電場(chǎng)干擾下準(zhǔn)確測(cè)量。
 圖1測(cè)量原理圖
1. 儀器結(jié)構(gòu)  測(cè)量電路：傅立葉變換、復(fù)數(shù)運(yùn)算等全部計(jì)算和量程切換、變頻電源控制等。 控制面板：打印機(jī)、鍵盤、顯示和通訊中轉(zhuǎn)。 變頻電源：S5000變頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀采用SPWM開關(guān)電路產(chǎn)生大功率正弦波穩(wěn)壓輸出。 升壓變壓器：將變頻電源輸出升壓到測(cè)量電壓，*大無功輸出2KVA/1分鐘。 標(biāo)準(zhǔn)電容器：內(nèi)Cn，測(cè)量基準(zhǔn)。 Cn電流檢測(cè)：用于檢測(cè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容器電流，10μA～1A。輸入電阻<2Ω。 Cx正接線電流檢測(cè)：只用于正接線測(cè)量，10μA～1A。輸入電阻<2Ω。 Cx反接線電流檢測(cè)：只用于反接線測(cè)量，10μA～1A。輸入電阻<2Ω。 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，將反接線電流信號(hào)送到低壓側(cè)。隔離電壓20KV。 2. 工作原理 啟動(dòng)測(cè)量后高壓設(shè)定值送到變頻電源，變頻電源用PID算法將輸出緩速調(diào)整到設(shè)定值，測(cè)量電路將實(shí)測(cè)高壓送到變頻電源，微調(diào)低壓，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高壓輸出。根據(jù)正/反接線設(shè)置，測(cè)量電路根據(jù)試驗(yàn)電流自動(dòng)選擇輸入并切換量程，測(cè)量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號(hào)基波，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電流和試品電流進(jìn)行矢量運(yùn)算，幅值計(jì)算電容量，角差計(jì)算tgδ。反復(fù)進(jìn)行多次測(cè)量，經(jīng)過排序選擇一個(gè)中間結(jié)果。測(cè)量結(jié)束，測(cè)量電路發(fā)出降壓指令變頻電源緩速降壓到0。
三、主要技術(shù)參數(shù)（LYJS5000變頻介質(zhì)損耗測(cè)試儀） 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%+0.04%) Cx: ±(讀數(shù)*1.0%+5PF) 3.、分辨率： tgδ：0.01％ Cx：1pF 4、測(cè)量范圍： 0.1% ＜ tgδ ＜ 50% 3PF＜ Cx ＜ 60000PF 10KV時(shí)，Cx ≤30000PF 5KV時(shí)，Cx ≤60000PF 5.、電 源： AC 220V士10％ 50士1Hz 6、諧波適應(yīng)： ≤3％ 7、使用條件： -15℃－50℃ 相對(duì)濕度＜80% 8、外型尺寸： 460（L）×335（W）×340（H） 9、重 量： 30 kg
四、面板（LYJS5000變頻介質(zhì)損耗測(cè)試儀） 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(shí)輸入試品電流，正接線時(shí)芯線（紅夾子）接試品低壓信號(hào)端，如果試品低壓端有屏蔽極可接屏蔽線（黑夾子），無屏蔽時(shí)，可懸空。 反接線時(shí)，CX試品輸入線不接或懸空。 測(cè)量接地：它同外殼連在一起，在正、反兩種測(cè)量過程中，儀器都應(yīng)可靠獨(dú)立接地。應(yīng)仔細(xì)檢查接地導(dǎo)體不能有油漆或銹蝕，否則應(yīng)將接地導(dǎo)體刮干凈，并保證零電阻接地。接地不佳可能引起誤差或數(shù)據(jù)波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)，呈帶高壓開路可能引起危險(xiǎn)。 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。 總電源開關(guān)：打開該開關(guān)，屏幕顯示測(cè)量?jī)?nèi)容。 按鍵盤：“退出"、“確認(rèn)"、“ "、“ " “退出"：對(duì)光標(biāo)所在的內(nèi)容否認(rèn)時(shí)，或者已完成該內(nèi)容。 “確認(rèn)"：對(duì)光標(biāo)所在處的內(nèi)容認(rèn)同時(shí)，可按此鍵加以確認(rèn)，并將光標(biāo)移至它處。 “ "、“ "：改變數(shù)值或改變正、反接線，異頻、工頻等內(nèi)容。 屏幕顯示：顯示菜單、測(cè)量信息、測(cè)量結(jié)果。應(yīng)避免長(zhǎng)時(shí)間陽光爆曬。 亮度調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)屏幕對(duì)比度。
五、操作說明（） 以測(cè)量電力變壓器，高壓繞阻對(duì)低壓繞阻及外殼的介損為例。該測(cè)量應(yīng)采用反 接法測(cè)量，(接線圖見反接法)，檢查儀器與電力變壓器連接正確后，選用異頻、 10KV電壓測(cè)量，進(jìn)行以下操作。 ① 打開總電源開關(guān)，儀器屏幕顯示如下圖4所示  ② 按“確認(rèn)" 鍵，光標(biāo)進(jìn)入“測(cè)量方式 □ 工頻" ，按“ "、“ "鍵,則調(diào)整為“測(cè)量方式□異頻" ，按“退出" 鍵，光標(biāo)移至第1位，再按“ "鍵 ，將光標(biāo)移至下一排“聯(lián)接方式"前，見圖5所示。 ③ 按“確認(rèn)" 鍵，光標(biāo)進(jìn)入“聯(lián)接方式 □ 正接" ，按“ "、“ "鍵 ，則調(diào)整為“聯(lián)接方式□ 反接" ，按“退出"鍵，光標(biāo)移至第1位，再按“ "鍵，將光標(biāo)移至下一排“測(cè)量電壓"前，見圖6所示。 ④ 按“確認(rèn)"鍵，光標(biāo)進(jìn)入“測(cè)量電壓□0.5KV" ，按“ "、“ "鍵，則可從0.5,1.0,1.5,2.0,2.5……9.5～10KV間調(diào)整電壓。按“退出"鍵，光標(biāo)移至第1位，再按“ "鍵，將光標(biāo)移至下一排“□開始測(cè)量"前，見圖7所示。 ⑤ 打開“內(nèi)高壓允許"開關(guān)，按“確認(rèn)"鍵，儀器開始產(chǎn)生高壓輸出，同時(shí)伴有“嘟"的提示音，此時(shí)，屏幕顯示“ 正在測(cè)量中 請(qǐng)等待" ，如圖8所示。 ⑥ 在經(jīng)過約40秒后，測(cè)量結(jié)束，高壓自動(dòng)切斷，屏幕顯示測(cè)量結(jié)果，如圖9所示, 如需打印結(jié)果,按“確認(rèn)"鍵即可打印。打印結(jié)果見圖10所示。
六、試驗(yàn)接線 根據(jù)被試設(shè)備接地情況正確選擇正、反接法； 1、正接法： 當(dāng)被試設(shè)備的低壓測(cè)量端或二次端對(duì)地絕緣時(shí)，采用該方法。 將紅色專用高壓電纜從儀器后側(cè)的HVx端上引出，高壓屏蔽線皮接被試設(shè)備高壓端; 將黑色專用低壓電纜從儀器面板上的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(cè)量； 2、反接法： 當(dāng)被試設(shè)備的低壓測(cè)量端或二次端對(duì)地?zé)o法絕緣，直接接地時(shí)，采用該方法。 將紅色專用高壓電纜從儀器后側(cè)的HVx端上引出，高壓芯線接被試設(shè)備高壓端；低壓端接地(見圖12);此時(shí)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(cè)量；   圖11 正接法 圖12 反接法 3、CVT 自激法測(cè)量（母線不接地） 原理接線圖: 
實(shí)際接線圖 （1）測(cè)C2：接線見圖13 A：接線盒內(nèi)末端對(duì)地打開，二次接線全部懸空，注意做好記錄，做完測(cè)試后還原。 B：開介損儀總電源和內(nèi)部高壓允許開關(guān)。 C：將光標(biāo)移至“聯(lián)接方式"按“確認(rèn)"鍵。按“↑"或“↓"鍵，選為“CV"。按“退出"鍵。 D：將光標(biāo)移至“測(cè)量電壓"選為1KV，按“退出"鍵；將光標(biāo)移至“開始測(cè)量"處，按“確認(rèn)"鍵，開始測(cè)量等待顯示結(jié)果。顯示結(jié)果出來后，若需打印結(jié)果，按“確認(rèn)"鍵。 （2）測(cè)C1：接線見圖14，基本操作同測(cè)C2。 （3）注意：只有在CVT測(cè)試模式下測(cè)C1、C2；在正接或反接法下會(huì)損壞CVT?。?！ 應(yīng)注意高壓線應(yīng)懸空不能接觸地面，否則其對(duì)地附加介損會(huì)引起誤差，可用細(xì)電纜連接高壓插座與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)，其電容量可按下式校準(zhǔn)：  其中，Cc 為校準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)值包含了Cn 及高壓線對(duì)地電容的影響其值可取110pF。 4．小電容試品的接線 對(duì)于小電容，空氣濕度較大時(shí)，其tgδ受其表面狀態(tài)影響，介損測(cè)量值異常且不穩(wěn)定。此時(shí)可采用屏蔽環(huán)吸收試品表面泄漏電流，其屏蔽電極在正接法時(shí)接地，反接法時(shí)接Cx的屏蔽層；此方法有可能改變被試設(shè)備內(nèi)部的電場(chǎng)分布而影響tgδ；標(biāo)準(zhǔn)電容器和標(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(xiàng) 1．只能在停電的設(shè)備上使用；接地端應(yīng)可靠接在接地網(wǎng)； 儀器盡量選擇在寬暢，安全可靠的地方使用； 2．被試設(shè)備從運(yùn)行狀態(tài)斷開高壓引線轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)，并對(duì)其清掃，初步絕緣試驗(yàn)良好后，方可利用該儀器進(jìn)行試驗(yàn)，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(xiàng)中選擇其接線方法； 4．根據(jù)不同設(shè)備正確選擇測(cè)試電壓等級(jí)，并在相應(yīng)的菜單選項(xiàng)中選擇所需電壓； 5．測(cè)試過程中如遇危及安全的特殊情況時(shí)，可緊急關(guān)閉總電源； 6．?dāng)嚅_面板上電源開關(guān)，并明顯斷開220V試驗(yàn)電源，才能進(jìn)行接線更改或工作結(jié)束；重復(fù)對(duì)同一試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行復(fù)測(cè)時(shí)，可按下復(fù)位后，重新測(cè)量，也可以在上一次測(cè)試完成后選擇重復(fù)進(jìn)行； 7．為保證測(cè)量精度，特別當(dāng)小電容量試品損耗小時(shí)，一定要保證被試設(shè)備低壓端（或二次端）絕緣良好，在相對(duì)濕度較小的環(huán)境中測(cè)量； 8．在進(jìn)行大電容試品實(shí)驗(yàn)時(shí)，儀器的接地與被試品接地，不應(yīng)該在同一接地點(diǎn)，以防接地放電時(shí)反擊電壓或者流動(dòng)波影響儀器的安全； 9．S5000變頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀自帶有升壓裝置，應(yīng)注意高壓引線的絕緣距離及人員安全； 10．S5000變頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀應(yīng)可靠接地，接地不好可能引起機(jī)器保護(hù)或造成危險(xiǎn)。 11．S5000變頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀啟動(dòng)后，除特殊情況外，不允許突然關(guān)斷電源，以免引起過壓損壞設(shè)備； 12．S5000變頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀所配（HVx）專用高壓電線雖出廠時(shí)已檢測(cè)合格，但測(cè)量時(shí)仍需遠(yuǎn)離人體及低壓測(cè)試線（Cx）；高壓芯線與高壓屏蔽線均不允許接地和測(cè)試回路的低電位部分。 CX輸入線的芯線和屏蔽線均不允許接觸測(cè)試回路的帶高壓部分。 13．LYJS5000變頻抗干擾介質(zhì)損耗測(cè)試儀應(yīng)注意防潮，防劇烈振動(dòng)； 14．當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)干擾較大，用工頻無法得到確定結(jié)果時(shí)，應(yīng)使用異頻測(cè)量，其它情況應(yīng)使用工頻測(cè)量。 15．當(dāng)發(fā)出測(cè)量指令后，較長(zhǎng)時(shí)間（1分鐘）屏幕上不出現(xiàn)測(cè)量結(jié)果，有可能是試品電容太大或死機(jī)造成，重新開機(jī)后降低測(cè)量電壓再測(cè)。 16．試品短路將無法測(cè)量，儀器自動(dòng)保護(hù)。 17．打印機(jī)頭上方出紙口處伸出一段時(shí)，按一下按鍵停止走紙。打印紙?jiān)试S往外拉； 
一頭是大江奔流、無限風(fēng)光，一頭是萬家燈火、鱗次高樓。連接它們的“通道"，是被稱為“電力高速路"的特高壓輸電工程。 電壓等級(jí)越高，電能損耗越小，輸送能力就越強(qiáng)，但對(duì)安全保障要求也就越高。如何跨越數(shù)千千米，將西部大規(guī)模能源，尤其是清潔能源安全送到東部？2005年，國(guó)家電網(wǎng)公司啟動(dòng)±800千伏直流輸電技術(shù)前期研究工作，“特高壓直流輸電控制保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)"亟待突破。 “國(guó)之重器的背后必須有承載其重的科技支撐。哪怕充滿荊棘，哪怕前途未卜，我們也要闖一闖。"為支撐電網(wǎng)發(fā)展，團(tuán)隊(duì)將構(gòu)建特高壓直流輸電的“電力大動(dòng)脈"樹立為刻不容緩必須拿下的目標(biāo)。 這注定是一場(chǎng)艱苦卓絕的戰(zhàn)斗。從文獻(xiàn)入手，團(tuán)隊(duì)反復(fù)打磨每個(gè)細(xì)節(jié)、研究每個(gè)堵點(diǎn)。研究工作進(jìn)入關(guān)鍵時(shí)期，田杰、李海英等多位成員直接住到了單位宿舍，每天干到凌晨?jī)扇c(diǎn)。困難接踵而至，項(xiàng)目組一關(guān)關(guān)闖了過去，圍繞關(guān)鍵性難題進(jìn)行了大量的推演、仿真和驗(yàn)證，最終提出了一系列創(chuàng)新性的解決方案。 目前，團(tuán)隊(duì)成功為我國(guó)80%以上的特高壓直流輸電工程提供了直流控保、換流閥、電子式高速測(cè)量等核心裝備支撐，成為我國(guó)電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的強(qiáng)有力保障。 2019年，隨著巴西美麗山二期工程順利投運(yùn)，團(tuán)隊(duì)的技術(shù)成果正式走出大門，成為“中國(guó)創(chuàng)造"在“一帶一路"上的靚麗名片。 上海來揚(yáng)電氣轉(zhuǎn)載其他網(wǎng)站內(nèi)容，出于傳遞更多信息而非盈利之目的，同時(shí)并不代表贊成其觀點(diǎn)或證實(shí)其描述，內(nèi)容僅供參考。版權(quán)歸原作者所有，若有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。 |
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