TW4900E變頻抗干擾介質(zhì)損耗測試儀

一、概述：

   介損絕緣試驗(yàn)可以有效地發(fā)現(xiàn)電器設(shè)備絕緣的整體受潮劣化變質(zhì)，以及局部缺陷等，在電工制造、電氣設(shè)備安裝、交接和預(yù)防性試驗(yàn)中都廣泛應(yīng)用。

采用變頻電源技術(shù)，利用單片機(jī)和電子技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)頻率變換、模/數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)運(yùn)算，達(dá)到抗*力強(qiáng)、測試速度快、精度高、操作簡便的功能。

變頻電源采用大功率開關(guān)電源，輸出45Hz和55Hz純正弦波，自動(dòng)加壓，可提供zui高10kV的電壓；自動(dòng)濾除50Hz干擾，適用于變電站等電磁干擾大的現(xiàn)場測試。

二、性能特點(diǎn)：

1、具備CVT的自激法測試，一次接線，同時(shí)測量C1、C2的電容和tgδ。

2、TW4900E變頻抗干擾介質(zhì)損耗測試儀具有外施電壓和外加CN的測量功能。

3、儀器測量準(zhǔn)確度高，可滿足油介損測量要求，因此只需配備標(biāo)準(zhǔn)油杯，和測試線即可實(shí)現(xiàn)油介損測量。

4、采用變頻技術(shù)來消除現(xiàn)場50Hz工頻干擾，即使在強(qiáng)電磁干擾的環(huán)境下也能測得可靠的數(shù)據(jù)。

5、接地保護(hù)功能，當(dāng)儀器不接地線或接地不良時(shí)，儀器不進(jìn)入正常程序，不輸出高壓。

6、過流保護(hù)功能，在試品短路或擊穿時(shí)儀器不受損壞。

7、內(nèi)附標(biāo)準(zhǔn)電容和高壓電源，便于現(xiàn)場測試，減少現(xiàn)場接線。

8、采用大屏幕液晶顯示器，測試過程通過漢字菜單提示既直觀又便于操作。

三、技術(shù)指標(biāo)：

1、測量范圍：電容值：4～60000 pF

介損值：0～*

2、zui大誤差：電容精度：±（1.0%×讀數(shù)±1 pF）

            介損精度：±（1.0%×讀數(shù)±0.04%）

3、分辨率：電容分辨率：zui小可分辨0.001 pF

            介損分辨率：zui小可分辨0.001%

4、高壓輸出：0.5～10 kV    45Hz和55Hz，電流輸出≤200mA

5、低壓輸出：輸出電壓3～50V輸出電流3～30A

6、供電電源：AC 220V±10%，50Hz或發(fā)電機(jī)供電

7、工作環(huán)境：環(huán)境溫度：0～40℃；

環(huán)境濕度：≤90%RH，不結(jié)露

8、外形尺寸：465×350×360mm2

9、重  量：20kg

四、圖1儀器面板和側(cè)面

1.打印機(jī)：打印測量數(shù)據(jù)。

2.顯示器：128×64液晶顯示器，顯示菜單和各種提示信息及測量結(jié)果。

3．CX插座：是試品信號(hào)的測量輸入端，正接線時(shí)由低壓電纜連接，此電纜單層屏蔽帶特制鱷魚夾，接試品低端。反接線時(shí)此端空置。

4．CN插座：是外標(biāo)準(zhǔn)電容信號(hào)的測量輸入端，使用內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)此端空置。

5．CVT端：測量CVT的端子，自激法電流輸出端。

6．接地樁：實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須通過接地線接地。

7.電源開關(guān)：整機(jī)電源的開啟和關(guān)閉。

8.電源座：供電電源輸入，交流220V±10%，50Hz，帶保險(xiǎn)倉。

9.按鍵區(qū)：“增大”、“減小”、“功能”、“確定”

10．升級(jí)調(diào)試接口。

11．HV插座：高壓引出端子，由高壓電纜連接，接試品高壓端。輸出10kV高壓。

五、測量原理：

1、儀器結(jié)構(gòu)   

圖2儀器結(jié)構(gòu)圖

測量電路：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：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量電壓，zui大無功輸出2KVA/1分鐘。

標(biāo)準(zhǔn)電容器：內(nèi)Cn，測量基準(zhǔn)。

CN電流檢測：用于檢測內(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：只用于正接線測量，10μA～1A。輸入電阻＜2Ω。

Cx反接線電流檢測：只用于反接線測量，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，測量電路將實(shí)測高壓送到變頻電源，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，測量電路根據(jù)試驗(yàn)電流自動(dòng)選擇輸入并切換量程，測量電路采用傅立葉變換濾掉干擾，分離出信號(hào)基波，對標(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)行多次測量，經(jīng)過排序選擇一個(gè)中間結(jié)果。測量結(jié)束，測量電路發(fā)出降壓指令變頻電源緩速降壓到0V。

按被測試品是否接地分兩種測量方式，即正接線測量方式和反接線測量方式。兩種測量方式的原理如圖3所示：

a正接線測量                 b反接線測量

圖3測量原理圖

在高壓電源的10kV側(cè)，高壓分兩路，一路給機(jī)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)電容CN，此電容介損非常小，可以認(rèn)為介損為零，即為純?nèi)菪噪娏鳎穗娏鱅CN可做為容性電流基準(zhǔn)。在Cx試品一側(cè)，試品電流Icx通過采樣電阻R采入機(jī)內(nèi)，此Icx可分解成水平分量和垂直分量見圖二所示，通過計(jì)算水平分量與垂直分量的比值即可得到tgδ值。

在圖3（a）中Cx為非接地試品，試品電流Icx從試品末端進(jìn)入采樣電阻R，得到全電流值，在圖3（b）中Cx為接地試品，機(jī)內(nèi)Cx端直接接地，電流Icx從試品高壓端到機(jī)內(nèi)采樣電阻取得全電流值。    

         a電流矢量法             b試品等效電路

圖4試品等效電路

六、接線方法：

儀器引出端子說明：

HV ---儀器的測量引線高壓端（帶危險(xiǎn)電壓）。

CX ---正接線時(shí)試品電流輸入端。

   ---儀器的接地端，使用時(shí)與大地可靠相接。

1、正接法（見圖5）

當(dāng)被測試設(shè)備的低壓測量端對地絕緣時(shí)，可以采用該接線法測量。

（1）高壓屏蔽線皮接被試設(shè)備高壓端;

將黑色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，無法測量；

2、測量標(biāo)準(zhǔn)電容BR16，見圖4和圖5所示：

圖4為標(biāo)準(zhǔn)電容器BR16的標(biāo)準(zhǔn)接線方法，為正接線方式。

圖5為反接線方式，將標(biāo)準(zhǔn)電容BR16一端強(qiáng)行接地。

注意：HV插口輸出10kV危險(xiǎn)電壓，將高壓絕緣電纜插在HV插口上

圖4標(biāo)準(zhǔn)電容BR16正接線（非接地試品）接線法

圖5標(biāo)準(zhǔn)電容器BR16反接線（接地試品）接線法

3、測量標(biāo)準(zhǔn)電容BR26或標(biāo)準(zhǔn)介損器DB-100等，見圖6和圖7所示：

圖6標(biāo)準(zhǔn)電容正接線BR26或標(biāo)準(zhǔn)介損器DB-100等（非接地試品）接線法

圖7標(biāo)準(zhǔn)電容器BR26或標(biāo)準(zhǔn)介損器DB-100等反接線（接地試品）接線法

4、串級(jí)式電壓互感器：

1）常規(guī)法：采用正接法測量，見圖8所示：

圖8常規(guī)接線法

X接地點(diǎn)打開，使A，X相連后接儀器HV端，低壓端所有繞組短接后接Cx端。

注 意：此試驗(yàn)電壓為2～3kV，并且高壓A、X短路時(shí)要注意X端引線與端子盒保持距離。

2）末端屏蔽法（正接線方式），見圖9，可施加10kV電壓，由于電壓在AX繞組的不等壓分布，電容量值比常規(guī)法要小很多。

圖9末端屏蔽法接線

3）末端加壓法（正接線方式）見圖10所示，此方法受X點(diǎn)耐壓限制，只能施加2.5～3kV電壓，同樣，電容值誤差較大。

圖10末端加壓法接線

5、電容式電壓互感器（CVT）：

1）測量中壓互感器tgδ的方法

如圖11所示，用反接線方式測量，將C2末端δ與C1首端相連，接儀器HV口（用高壓電纜）XT懸空，中壓互感器二次線圈短路接地。

  由于C1+C2遠(yuǎn)大于CB，所以此方法測得的tgδ≈tgδB。

                    圖11中壓互感器（反接線）

如果現(xiàn)場CB值較小，現(xiàn)場干擾又較大，反接線所測得的數(shù)據(jù)誤差可能較大，這時(shí)可選擇正接線方式測量。首先把CVT二次引線全部斷開，并將二次線圈短路，然后接儀器的CX測量線。XT懸空。接線方式見圖12所示：

圖12中壓互感器（正接線）

2）電容C1和tgδ1，C2和tgδ2的測量：

測量主電容tgδ1和C1的接線如圖13所示。由中間變壓器勵(lì)磁加壓，XT點(diǎn)接地，主電容C1高壓端用CX線接儀器的CX端，分壓電容C2的δ端用另一條CX線懸空接儀器的HV高壓端。由于“δ”端絕緣水平所限，試驗(yàn)電壓不超過3kV。

圖13電容C1和tgδ1，C2和tgδ2的接線

接線完畢，把測量方式選擇到CVT上，測試電壓不要超過3.0kV。儀器自動(dòng)測試，測試完畢會(huì)自動(dòng)或手動(dòng)打印C1，C2的電容和介損。按“增大”、“減小”建翻頁顯示C1，C2的電容和介損。

6、套管試驗(yàn)：

1）對于單獨(dú)的套管（未安裝到變壓器）測量導(dǎo)電桿對測屏的電容和介損值，高壓端HV加導(dǎo)電桿，CX接測屏，用正接線法進(jìn)行測量。

2）對于安裝到變壓器上的套管由于導(dǎo)電桿與繞組連接的關(guān)系，必須將A、B、C、O套管的導(dǎo)電桿短路接HV高壓端，Cx端接不同套管的測屏，用正接線法測量電容和介損值。

7、變壓器器身的介質(zhì)損耗測量：

變壓器的外殼因直接接地，所以儀器用反接線方式測量。測量部位按下表進(jìn)行。

注意：高壓由HV插口引出，將高壓電纜一端插入HV插口，另一端接被測線圈高壓端。Cx插口不用。

全自動(dòng)異頻介質(zhì)損耗測試儀測量線圈和接地部位

8、斷路器斷口電容試驗(yàn)：

斷口電容的介損及電容測量時(shí)，將高壓電纜和Cx測量電纜加到斷口電容兩端，用正接線方式測量。如圖14所示：

圖14斷路器斷口電容試驗(yàn)接線

9、電流互感器：

1） 鏈?zhǔn)交虼?jí)式結(jié)構(gòu)的電流互感器：這類電流互感器現(xiàn)場測量可按一次對二次繞組用正接線方式測量，或?qū)⒍卫@組全部接地用反接線方式進(jìn)行測量。

2） 電容型電流互感器：zui外層有末屏引出端，試驗(yàn)時(shí)，可采用正接線進(jìn)行一次繞組相對末屏的tgδ及電容的測量。

10、測量時(shí)注意事項(xiàng)：

1）在試驗(yàn)現(xiàn)場發(fā)生刮風(fēng)天氣時(shí)，要人扶絕緣桿、避免高壓端接觸不良造成測試數(shù)據(jù)不穩(wěn)、不對或儀器復(fù)位等現(xiàn)現(xiàn)象。

2）高壓電纜HV插口的金屬體帶10kV危險(xiǎn)高電壓。

七、FDJ6002變頻抗干擾介損測試儀操作步驟：

1、測量前準(zhǔn)備：

1）用接地線一端接儀器的接地柱，另一端接可靠的大地，保證儀器外殼處在地電位上。

2）正接線時(shí)：將高壓電纜插頭插入后門HV插座中，將高壓電纜接地端頭接入接地柱中，將另一端的紅色鱷魚夾夾到被測試品的引線上，紅色鱷魚夾與黑色鱷魚夾并聯(lián)使用。將CX低壓電纜插入CX插座中，另一端的紅色夾子夾試品的低端或末屏等，黑色夾子接地或懸空或接屏蔽裝置。

3）反接線時(shí)：將高壓電纜插頭插入后門HV插座中，將高壓電纜接地端頭接入接地柱中，將另一端的紅色鱷魚夾夾到被測試品的引線上，黑色夾子懸空或接屏蔽裝置。Cx插座不用。

2、打開電源開關(guān)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行自檢，若地線接好，液晶屏顯示中文主菜單如圖16所示。若沒接地線或地線不良則顯示“檢查接地”。

3、菜單選擇：

1）按“功能”鍵可移動(dòng)光標(biāo)至各菜單項(xiàng)，并循環(huán)指示。被選中項(xiàng)反白字體顯示。選擇鍵的流程見圖16所示。

2）在光標(biāo)當(dāng)前所示項(xiàng)目，按“增大”、“減小”鍵可進(jìn)行該項(xiàng)菜單的變更，并循環(huán)指示，流程見圖17所示。

3）將菜單變更至與測試要求相對應(yīng)后即可按選擇鍵進(jìn)行下個(gè)項(xiàng)目的選擇。

圖15

        圖16                          圖17

          圖18                        圖19

4、測試：打開開關(guān)，當(dāng)光標(biāo)在測試項(xiàng)目上時(shí)，按確認(rèn)鍵大約5秒鐘開始測試。測試過程中顯示的畫面如圖18（正接線，變頻）所示，當(dāng)下面的進(jìn)程到*時(shí)候測試完畢，然后顯示測量結(jié)果見圖19所示，此時(shí)光標(biāo)指示打印機(jī)圖標(biāo)，按確認(rèn)鍵打印報(bào)告。

測量結(jié)果的意義如下：

tgδ：試品的損耗因數(shù)tgδ值

CX：測量的電容值

V：施加電壓值

I：試品流過的電流

F1，F(xiàn)2：試驗(yàn)頻率

打印結(jié)束后，關(guān)閉電源開關(guān)，測試完畢。

八、注意事項(xiàng)：

1、遵守本單位的高壓試驗(yàn)安全工作規(guī)程。

2、高壓試驗(yàn)必須由2名以上工作人員參加，1人操作，1人監(jiān)護(hù)。

3、接線完畢后，由1人負(fù)責(zé)檢查。

4、測試結(jié)束后，關(guān)閉電源開關(guān)。嚴(yán)禁帶電拆裝高壓電纜！

5、儀器出現(xiàn)不正常現(xiàn)象，關(guān)閉電源開關(guān)，等待一分鐘左右再檢查。

6、反接線校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)介損器時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)介損器放在絕緣物體上，離地60-100cm，將高壓電纜接頭懸空吊起遠(yuǎn)離地面，避免高壓線夾對地的分布參數(shù)影響數(shù)據(jù)。

7、高壓電纜損壞時(shí)，可以用低壓CX線懸空使用，本產(chǎn)品高低壓電纜接線方式相同，可以互換使用。。

8、測量完畢必須關(guān)閉電源開關(guān)，等待一分鐘左右再拆線。