一、LYDY-V油介損及電阻率測試儀產(chǎn)品概述

是用于絕緣油等液體絕緣介質(zhì)的介質(zhì)損耗角及體積電阻率測試的一體化結(jié)構(gòu)的高精密儀器。內(nèi)部集成了介損油杯、溫控儀、溫度傳感器、介損測試電橋、交流試驗電源、標準電容器、高阻計、直流高壓源等主要部件。其中加熱部分采用了當前*為*高頻感應加熱方式，該加熱方式具備油杯與加熱體非接觸、加熱均勻、速度快、控制方便等優(yōu)點。交流試驗電源采用AC-DC-AC轉(zhuǎn)換方式，有效避免市電電壓及頻率波動對介損測試準確性影響，即便是發(fā)電機發(fā)電，該儀器也能正確運行。內(nèi)部標準電容器為SF6充氣三極式電容，該電容的介損及電容量不受環(huán)境溫度、濕度等影響，保證儀器長時間使用后仍然精度一致。

內(nèi)部采用全數(shù)字技術，全部智能自動化測量，多種模式測式，配備了大屏幕（320×240）觸控式顯示器，全中文菜單，每一步驟都有中文提示，測試結(jié)果可以打印輸出，操作人員不需專業(yè)培訓就能熟練使用。

鄭重提醒：本公司提醒用戶，該設備有高壓輸出，如果使用不當可能危及人身安全！

操作員在未仔細閱讀使用說明書之前，嚴禁使用本儀器！

二、LYDY-V油介損及電阻率測試儀控制面板

                                            圖一    控制面板圖

1.主面板功能區(qū)

微型打印機：完成輸出數(shù)據(jù)打印；

總電源開關：設備輸入電源控制；

觸控式液晶顯示屏：主操作區(qū)，設備各項目的設定以及測試操作（具體操作見 “操作"）；

狀態(tài)指示區(qū)；

高壓燈（紅色）：  如果燈亮，表示油杯上已經(jīng)帶高壓電；

加熱燈（綠色）：  如果燈亮，表示加熱爐正在加熱；如果燈閃爍，表示已接近設定溫度，正在恒溫；燈滅時同樣要注意油杯上的高溫；

RS232端口：設備計算機控制串口，通過計算機控制設備的運行；

 復位：初始化整機的全部控制；

三、LYDY-V油介損及電阻率測試儀油杯簡介

1.油杯結(jié)構(gòu)

               圖二 油杯結(jié)構(gòu)圖

①油杯杯體，測量加壓極         ②油隙

③油杯內(nèi)電極，測量測試極       ④內(nèi)電極固定鈕

⑤油杯內(nèi)電極，測量屏蔽極       ⑥測試端

⑦溫度接口

2.油杯技術標準

油杯采用三極式結(jié)構(gòu)，全部符合GB5654-85標準，極間間距2mm，可消除雜散電容及瀉漏對介損測試結(jié)果的影響。

3.油杯使用

裝入油杯：

將油杯平穩(wěn)放入儀器加熱爐內(nèi)，保證油杯底部接觸良好，以便有良好電接觸和熱接觸，裝入后應將測試線接好，黑色線是信號測試線，白色是溫度測量線

取出油杯：

必須在斷電情況下，先取下短的黑色、白色測量線后直接將油杯取出。

4.拆裝油杯電極

將內(nèi)電極固定鈕④旋松后可將內(nèi)電極全部取出；同樣，裝入內(nèi)電極后應將內(nèi)電極固定鈕④旋緊。

5.裝入油樣

將取出內(nèi)電極的后油杯杯口朝上，然后將其向下輕斜約60度左右，再將裝有40ml被試油樣的量杯的杯口邊緣碰到油杯杯口內(nèi)壁，接著量杯慢慢輕斜，緩慢將油倒入，   注意盡可能不要在油中夾入氣泡；完成后便可將內(nèi)電極慢慢裝入油杯，然后打擰好內(nèi)電極固定鈕，再將整個裝完油的油杯放入主機靜止15分鐘（這樣可很好的將大部分氣泡排出；如不靜止，將直接影響設備加壓情況以及數(shù)據(jù)的準確）；*后就可以運行主機。

注意：內(nèi)電極系非常精密部件，取出、裝入時一定動作緩慢，平穩(wěn)，內(nèi)外電極間不要碰撞，以防破壞表面，導致整個油杯報廢；

6.油杯清洗

全部清洗：測量前，應對油杯進行的清洗，這一步驟非常重要。因為絕緣油對極微小的污染都有極為敏感的反應。因此必須嚴格按照下述方法要點進行。

全部拆卸油杯電極；

用中性擦皂或洗滌劑清洗。磨料顆粒和磨擦動作不應損傷電極表面；

用清水將電極清洗幾次；

用酒精浸泡各零件；

電極清洗后，要用絲綢類織物將電極各部件的表面擦拭干凈（別的布料會有絨毛粘在電極上），并注意將零件放置在清潔的容器內(nèi)，不要使其表面受灰塵及潮氣的污染；

將各零部件放入100℃左右的烘箱內(nèi)，將其烘干。

以油洗油：有時由于油樣很多，所以在測量中往往會一個接一個油樣進行測量。此時電極的清洗可簡化。具體做法如下：

將儀器關閉，將整個油杯都從加熱器中拿出，同時將內(nèi)電極從油杯中取出；

將油杯中的油倒入廢油容器內(nèi)，用新油樣沖洗油杯幾次；

裝入新油樣；

用新油樣沖洗油杯內(nèi)電極幾次，然后將內(nèi)電極裝入油杯。

附說明：以油洗油的清洗方式可大大提高了測量速度，但如遇到特別臟的油樣或長時間不用時，應使用前面一種方式。

7.油杯主要技術參數(shù)

⑴  高低壓之間距離               2mm

⑵  空杯電容量                   60±2PF

⑶  *大測試電壓                 工頻2000V

⑷  空杯介損                     tgδ＜1×10-4

⑸  液體容量                     約40ml

⑹  電極材料                     不銹鋼

  體積                         70mm(D)×120mm（H）

四、LYDY-V油介損及電阻率測試儀工作原理

1.內(nèi)部功能構(gòu)造框圖

                                  圖三 儀器內(nèi)部功能構(gòu)造框圖

2.介損測量原理圖

                                     圖四 介損測量原理圖

3.工作原理

加熱

采用高頻感應爐加熱，啟動加熱后，溫控CPU發(fā)出加熱命令，同時采集油杯內(nèi)部溫度傳感器的溫度值，加熱采用變功率控制和PWM控制兩者相結(jié)合的控制方式。在油樣溫度較低時，用大功率加熱方式，這有利于縮短油樣加熱時間；待溫度升至接近預設溫度時，采用較小功率PWM加熱方式，這樣有利于油樣加熱均勻。

高頻感應爐加熱避免了發(fā)熱塊加熱不均勻的現(xiàn)象。

控溫

在實測溫度接近預設溫度時，溫控CPU采用小功率PWM方式加熱，采樣溫度值經(jīng)PID運算，分析出*佳PWM控制占空比，使溫度嚴格控制在預設溫度誤差范圍以內(nèi)。

介損測量

試驗電壓同時加在儀器內(nèi)部標準電容器及油杯加壓極上，測量電路對這兩路信號進行PGA等控制后對兩通道信號進行同步AD采樣，將數(shù)字信號送DSP（數(shù)字信號處理器），DSP對其進行濾波、FFT等運算后計算出tgδ、C x  、ε等參數(shù)，送主控CPU。

體積電阻率測量

直流高壓試驗電壓加在油杯加壓極上，經(jīng)過測試回路，產(chǎn)生一微弱電流信號，該微弱電流信號經(jīng)測量電路放大后送進AD采樣，將數(shù)字信號送DSP（數(shù)字信號處理器），DSP對其信號進行處理，計算出Rx、ρ等參數(shù)，送主控CPU。

4.名詞解釋

試驗源為AC  tgδ ：油樣介質(zhì)損耗角正切值；

Cx   ：油樣油杯的電容值；

εr  ：相對介電常數(shù)，是根據(jù)電容值換算而得到的；

試驗源為DC     Rx  ：油樣的絕緣電阻；

ρ  ：油樣的體積電阻率，是根據(jù)絕緣電阻換算而得到的；

五、LYDY-V油介損及電阻率測試儀主要技術指標

六、主機操作

1.主菜單界面說明

                              圖五 主菜單圖

主控制項目

<時間設置>

功能：用于校準時鐘、日歷，此時鐘在停電后會繼續(xù)運行。

<數(shù)據(jù)管理>

功能：用于查詢以前實驗的存儲數(shù)據(jù)結(jié)果。

<參數(shù)設定>

功能：用于設置恒溫溫度及介損測試電壓。

<直接測試>

功能：不加熱直接進行介損測試。

用途：主要用于測試空杯介損及室溫時油樣介損。

<加熱測試>

功能：在加熱到設定溫度的整個過程中的任意時間段手動啟動對設定項的測試。

用途：主要用于需要掌握中間某溫度段的介損值。

<自動測試>

功能：加熱到油樣溫度達到設定溫度后，設備系統(tǒng)將按照操作員預先的設定，自動完成整個測試流程。

用途：主要用于自動測試設定溫度的介損值。

輔助功能項目

<日歷>

 顯示位置：主菜單界面左上角（圖五“2012-03-28 10:50:31"部分）；

 功能：時間提示

<設備編號和出廠日期>

顯示位置：主菜單界面底部（圖五“設備編號：612010 出廠日期：20120615"部分）；

功能：指示設備信息

<實時溫度狀態(tài)指示區(qū)>

顯示位置：主菜單界面右上角（圖五“18.6℃"部分）；

功能：實時監(jiān)控用戶在參數(shù)設定中所設定恒溫條件的溫度；設置為外電極則顯示油杯外電極溫度；設置為內(nèi)電極則顯示油杯內(nèi)電極溫度；設置為平均溫則顯示內(nèi)外電極的平均溫度。

2.儀器操作說明及注意事項

儀器開始運行時，應先接地端接地，電源入口引入AC220V電源；

打開箱蓋，可將油杯取出，加熱及測試介損時，應將箱蓋關上；

接通電源前，須保證箱蓋內(nèi)兩根測量線，完好連接；

加熱后的油杯上會有高溫，如要取出油杯等物，應小心操作，以免灼傷；

啟動測試后，油杯上會帶高壓電，嚴禁此時取杯；如要取油杯，請復位設備，斷電后取杯，操作應小心，以免觸電；

箱蓋具有合蓋保護，打開盒蓋時，會中斷加熱及中斷高壓；

如非必要，不得在測試過程中打開箱蓋;

移動設備時應將油杯取出單獨包裝，以防止從中掉出打壞油杯。

3.菜單操作詳細說明

1、從主菜單界面按下“時間設置"菜單進入“附屬菜單-1"；

2、按增減鍵可調(diào)整需要的設定操作；

3、調(diào)整完成后，應按下“保存"鍵 ，才能激活調(diào)整的數(shù)據(jù)；直接“返回"，調(diào)整數(shù)據(jù)將無效；

4、不做操作，請按“返回"，退回主菜單界面。

時間設置

                           附屬菜單-1

數(shù)據(jù)管理

1、從主菜單界面按下“數(shù)據(jù)管理"菜單進入“附屬菜單-2"；

2、按“上頁、下頁“鍵可選取測試存檔的數(shù)據(jù)組；

3、查看存檔測試數(shù)據(jù)組時，直接點擊需要的數(shù)據(jù)組；

4、不做操作，請按“返回"，退回主菜單界面。

                                  附屬菜單-2

附說明：時間、日期為該數(shù)據(jù)組測試時的實時時間；測試項目的設定在“參數(shù)設定"中設置。

數(shù)據(jù)管理附屬菜單

1、在“附屬菜單-2"中，直接點擊需要的數(shù)據(jù)組進入“附屬菜單-3"；

2、按“打印"鍵，可打印出存檔測試結(jié)果以及其它信息；

3、不做操作，請按“返回"，退回上上等菜單。

                         附屬菜單-3

附說明：HV為測試電壓，Tt為測試時的溫度狀態(tài)。

參數(shù)設定

1、從主菜單界面按下“參數(shù)設定"菜單進入“附屬菜單-4"；

2、直接點擊需要設定項后面的參數(shù)值進行選定操作；

3、按增減鍵可調(diào)整需要的設定操作；

4、調(diào)整完成后，應按下“保存"鍵 ，才能激活調(diào)整的數(shù)據(jù)；直接“返回"，調(diào)整數(shù)據(jù)將無效；

5、不做操作請按“返回"，退回主菜單界面。

                          附屬菜單-4

附說明：

預設溫度設置

方法：該設置項一般設置為“90℃"，*高溫度100℃；直接點擊“90℃"文字上，按“↑、↓"進行溫度設置。

用途：于“加熱測試時"，加熱到設定預設溫度時，停止加熱，然后恒溫；于“自動測試"時，當溫度加熱到預設溫度時，設備將進行自動測試。

恒溫條件設置

方法：該設置項一般設置為“外電極"，直接點擊“外電極"或其它條件文字上，按“↑、↓"進行恒溫條件切換。

用途：這是基于預設溫度下的另一外加條件，此條件分：外電極、內(nèi)電極及平均溫三種；

外電極：該電極為加壓極上的溫度，為*為接近油溫的溫度；

內(nèi)電極：該電極為測試極上的溫度；

平均溫：該溫度是內(nèi)、外電極的兩組溫度的平均值。

當設置為“外電極"時，主菜單界面的實時溫度狀態(tài)指示區(qū)顯示的溫度就為外電極的實時溫度；而在“加熱測試"，當“外電極"溫度達到“預設溫度"時，設備會停止加熱，將保持在預設溫度點；“自動測試"時，將會在“外電極"溫度達到“預設溫度"的一瞬間啟動測試。當設置內(nèi)電極或平均溫時，設備就會在相應條件下的運行。

HV（tgx）設置

方法：該設置項一般設置為“2000V"AC，直接點擊“XXXX(AC)"文字上，按“↑、↓"進行測試電壓的調(diào)節(jié)。

用途：請注意該項為tgx、Cx、εr的測試電壓，在測試時，設備將按照設置的電壓，進行加壓測試。

HV（Rx）設置

方法：該設置項一般設置為“500V"DC，直接點擊“XXX(DC)"文字上，按“↑、↓"進行測試電壓的調(diào)節(jié)。

用途：請注意該項為Rx、ρ的測試電壓，在測試時，設備將按照設置的電壓，進行加壓測試。

自動打印設置

方法：直接點擊“開、關"文字上，按“↑、↓"進行自動打印的開啟和關閉的切換。

用途：基于“自動測試"模式下，測試完成后，是否自動打印數(shù)據(jù)的設置。

tgx Cx 選項設置

方法：直接點擊“開、關"文字上，按“↑、↓"進行該測試項的開啟和關閉的切換。

用途：選擇“開"時，當“直接測試"、“加熱測試"及“自動測試"三種測試模式時，就都會對“tgx、Cx、εr"測試項進行測試；如選擇“關"時，則不會對該測試項測試。

Rx、ρ 選項設置

方法：直接點擊“開、關"文字上，按“↑、↓"進行該測試項的開啟和關閉的切換。

用途：選擇“開"時，當“直接測試"、“加熱測試"及“自動測試"三種測試模式時，就都會對“Rx、ρ"測試項進行測試；如選擇“關"時，則不會對該測試項測試。

注意：在所有的參數(shù)設置完成后，必須點擊“保存"，方可激活您的設定，否則將不能執(zhí)行新的設定。

加熱測試

1、按下“加熱測試"菜單進入選項菜單 ，選擇“開始"進入“附屬菜單-5"；

2、可在設定溫度以內(nèi)，任意實時溫度段，按下“測試"鍵進行測試；

3、測試數(shù)據(jù)出來后，按“打印"鍵，可測試結(jié)果以及其它信息；

4、終止操作，請按“返回"，退回主菜單界面。

                        附屬菜單-5

附說明：直接測試時，按下“直接測試"菜單進入選項菜單 ，選擇“開始"進入測試中；自動測試時，按下“自動測試"菜單進入選項菜單 ，選擇“開始"進入智能自動測試中；操作與之類似，不作說明。

測試結(jié)果

1、測試完成后，設備自動進入“附屬菜單-6"；

2、按“打印"鍵，可測試結(jié)果以及其它信息；

3、終止操作，請按“返回"，退回主菜單界面

                          附屬菜單-6

附說明：當“參數(shù)設定"中tgδ 、Cx和Rx、ρ都開啟時，設備同時測試兩組項目，測試數(shù)據(jù)結(jié)果為“附屬菜單-6"所示為兩組；當“參數(shù)設定"中tgδ 、Cx和 Rx、ρ任意一項關閉時，設備只測試開啟項目，測試數(shù)據(jù)結(jié)果為開啟項目的那一組。

國網(wǎng)天津電科院利用自主研發(fā)的“新能源+儲能"數(shù)據(jù)記錄分析儀開展一次調(diào)頻實測數(shù)據(jù)分析及功能升級工作，有效破解儲能調(diào)頻檢測難題，服務新型電力系統(tǒng)建設。

對于傳統(tǒng)的火電機組而言，一次調(diào)頻試驗已具備成熟的測試方法和工具。但對儲能電站和新能源場站，由于頻率信號源的特殊性，需研制專門的新能源測試儀器和方法。對此，電科院黨委將“增強網(wǎng)源協(xié)調(diào)業(yè)務能力，積極培育新能源調(diào)試業(yè)務"作為推進“破難題、促發(fā)展"專項行動的一項重要舉措，以結(jié)對共建、服務生產(chǎn)為導向，組建專業(yè)中心、產(chǎn)業(yè)單位組成的黨員攻關團隊，前往山東、武漢等地調(diào)研新能源場站配置儲能系統(tǒng)參與電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻情況，掌握一次調(diào)頻測試方法，對天津地區(qū)新能源場站一次調(diào)頻功能進行排查并提出優(yōu)化建議，成功研制出“新能源+儲能"數(shù)據(jù)記錄分析儀。

“這臺儀器具有定制化通道和試驗模塊，具備高精度的數(shù)據(jù)采集和分析能力。它針對儲能電站頻率信號特征，通過采集電站三相電壓和三相電流計算整站功率，以報文形式傳輸頻率信號來完成數(shù)據(jù)實測。"黨員攻關團隊王梓越說。

目前，黨員攻關團隊已成功利用儀器在海旭道儲能電站完成一次調(diào)頻試驗，在確保試驗精度和效率的同時，為后續(xù)涉網(wǎng)檢測獲取了準確可靠的數(shù)據(jù)。

下一步，電科院將持續(xù)優(yōu)化升級儀器功能，提升新能源場站涉網(wǎng)檢測能力，并發(fā)揮黨員骨干作用，強化新能源場站電磁暫態(tài)、機電暫態(tài)仿真知識儲備，關注新能源并網(wǎng)檢測的技術發(fā)展趨勢，提高電力設備性能和可靠性，做好新能源并網(wǎng)技術支撐工作。

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