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LYDRC-3配電網(wǎng)電容電流測試儀采用大屏幕液晶顯示,中文菜單,操作非常簡(jiǎn)便,且體積小、重量輕,便于攜帶進(jìn)行戶(hù)外作業(yè),接線(xiàn)簡(jiǎn)單,測試速度快,數據準確性高,大大減輕了試驗人員的勞動(dòng)強度,提高了工作效率。
LYDRC-3配電網(wǎng)電容電流測試儀目錄
LYDRC-3配電網(wǎng)電容電流測試儀操作請注意:
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一、LYDRC-3的用途及特點(diǎn)
目前,我國配電系統的電源中性點(diǎn)一般是不直接接地的,所以當線(xiàn)路單相接地時(shí)流過(guò)故障點(diǎn)的電流實(shí)際是線(xiàn)路對地電容產(chǎn)生的電容電流。據統計,配電網(wǎng)的故障很大程度是由于線(xiàn)路單相接地時(shí)電容過(guò)大而無(wú)法自行熄弧引起的。因此,我國的電力規程規定當10kV和35kV系統電容電流分別大于30A和10A時(shí),應裝設消弧線(xiàn)圈以補償電容電流,這就要求對配網(wǎng)的電容電流進(jìn)行測量以做決定。另外,配電網(wǎng)的對地電容和PT的參數配合會(huì )產(chǎn)生PT鐵磁諧振過(guò)電壓,為了驗證該配電系統是否會(huì )發(fā)生PT諧振及發(fā)生什么性質(zhì)的諧振,也必須準確測量配電網(wǎng)的對地電容值。傳統的測量配網(wǎng)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(diǎn)。
為解決這些問(wèn)題,我公司與大專(zhuān)院校及試驗研究院共同潛心研制,開(kāi)發(fā)出配網(wǎng)電容電流測試儀。該新型智能化測試儀直接從PT的二次側測量配電網(wǎng)的電容電流,與傳統的測試方法相比,該儀器無(wú)需和一次側直接相連,因而試驗不存在危險性,無(wú)需做繁雜的安全工作和等待冗長(cháng)的調度命令,只需將測量線(xiàn)接于PT的開(kāi)口三角端就可以測量出電容電流的數據。由于從PT開(kāi)口三角處注入的是微弱的異頻測試信號,所以既不會(huì )對繼電保護和PT本身產(chǎn)生任何影響,又避開(kāi)了50Hz的工頻干擾信號,同時(shí)測試儀的輸出端可以耐受100V的交流電壓,若測量時(shí)系統有單相接地故障發(fā)生,亦不會(huì )損壞PT和測試儀,因而無(wú)需做特別的安全措施,使這項工作變得安全、簡(jiǎn)單、快捷,且測試結果準確、穩定、可靠。
LYDRC-3采用大屏幕液晶顯示,中文菜單,操作非常簡(jiǎn)便,且體積小、重量輕,便于攜帶進(jìn)行戶(hù)外作業(yè),接線(xiàn)簡(jiǎn)單,測試速度快,數據準確性高,大大減輕了試驗人員的勞動(dòng)強度,提高了工作效率。
二、LYDRC-3主要技術(shù)指標及使用條件
三、LYDRC-3面板及各鍵功能介紹(圖一)
圖一 面板布置圖
四、LYDRC-3的測量原理
LYDRC-3是從PT 開(kāi)口三角側來(lái)測量系統的電容電流的。其測量原理如圖二所示。
圖二 測量原理圖
在圖二中,從PT開(kāi)口三角注入一個(gè)異頻的電流(非50Hz的交流電流,目的是為了消除工頻電壓的干擾),這樣在PT高壓側就感應出一個(gè)按變比減小的電流,此電流為零序電流,即其在三相的大小和方向相同,因此它在電源和負荷側均不能流通,只能通過(guò)PT和對地電容形成回路,所以圖二又可簡(jiǎn)化為圖三。
圖三 簡(jiǎn)化物理模型
根據圖三的物理模型就可建立相應的數學(xué)模型,通過(guò)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=3ωCOUφ(Uφ為被測系統的相電壓)計算出配網(wǎng)系統的電容電流。
五、配電網(wǎng)中PT接線(xiàn)方式及PT的變比
LYDRC-3中的PT接線(xiàn)方式和PT的變比會(huì )對測試儀的測量結果產(chǎn)生很大的影響,如果PT的接線(xiàn)方式和變比選擇不正確,測量結果將不是系統的真實(shí)電容電流值,而是真實(shí)值乘以?xún)勺儽戎痰钠椒奖?/span>。因此為了測得正確的數據,在測試前必須對配電網(wǎng)中PT的接線(xiàn)方式及PT變比有一個(gè)清晰的了解。本測試儀采用循環(huán)選擇的方式來(lái)選擇系統PT的各種接線(xiàn)方式及變比,這樣用戶(hù)無(wú)需繁瑣地輸入各種PT接線(xiàn)方式下的變比,使測量工作更簡(jiǎn)便、更快捷。本儀器提供五種“方式”的選擇,即3PT、3PT1、4PT,4PT1、1PT,每種方式代表一種PT的接線(xiàn)方式和不同的變比,這五種方式基本上包括配電系統中各種常用的PT接線(xiàn)方式。
目前,我國配電網(wǎng)的PT接線(xiàn)方式有以下幾種:
1、3PT接線(xiàn)方式:
這種接線(xiàn)方式分“N接地”、“B相接地”兩種,分別如圖四和圖五所示。
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(kāi)口三角的二次繞組可能
是100/3(V)或100(V)繞組,這樣,測量時(shí)PT的變比分別為: 、 (其中 為配電網(wǎng)系統的線(xiàn)電壓,如6kV、10kV或35kV)。這三個(gè)變比就分別對應于測試儀中“方式”選擇中的3PT、3PT1三種方式,通過(guò)短按“方式/測量”鍵來(lái)進(jìn)行方式選擇。
圖四 N接地方式
圖五 B相接地方式
圖四、圖五所示的系統運行方式是從開(kāi)口三角測量系統電容電流時(shí)所必須的運行方式,而對于一般的配網(wǎng)系統,并不都是處于這樣的運行方式下,例如在系統中還接有消弧線(xiàn)圈、PT高壓側中性點(diǎn)接有高阻消諧器、PT開(kāi)口三角接有二次消諧裝置等。這時(shí),為了使用測試儀進(jìn)行容性電流的測量,必須將運行方式轉換為圖四或圖五所示的運行方式。
常見(jiàn)的采用3PT接線(xiàn)方式的配網(wǎng)其運行方式如圖六所示。
圖六 常見(jiàn)的采用3PT接線(xiàn)方式的配網(wǎng)運行方式
這時(shí),使用LYDRC-3測試前必須完成以下操作:
完成以上操作后,就可以運用配網(wǎng)電容電流測試儀進(jìn)行準確測量電容電流了。
2、4PT接線(xiàn)方式
在測量中,如系統有3PT的接線(xiàn)PT,盡量從3PT中測量,盡量避免采用4PT接線(xiàn)方式。
大部分變電站中的4PT的接線(xiàn)方式有兩種接法,分別如圖七和圖八所示。對于圖七中這種4PT的接線(xiàn)方式,組成星形的三個(gè)PT的開(kāi)口三角側被短接,系統零序電壓由第四個(gè)PT的測量線(xiàn)圈來(lái)測量,各相電壓分別從A-N、B-N、C-N端測量。這種接線(xiàn)方式下,系統單相接地時(shí)N-L端的電壓為57.7V。
圖七 4PT接線(xiàn)方式一
圖八 4PT接線(xiàn)方式二
圖八中的接線(xiàn)和圖七中的接線(xiàn)*區別是在N-L端串接入第四個(gè)PT的33V二次線(xiàn)圈,這樣當系統單相接地時(shí),N-L兩端電壓為91V(即57.7V+33.3V)。
在圖七和圖八中,測量信號都是從N-L端注入。
在圖七中,零序PT(即第4個(gè)PT)的二次零序繞組是ox-oa繞組,其電壓通常為則測量
時(shí)PT變比為 。這種接線(xiàn)方式和變比下,對應于測試儀的“4PT”方式。也就是說(shuō),如果接線(xiàn)方式如圖七所示,則在測量電容電流前必須通過(guò)短按“方式/測量”按鈕來(lái)選擇 “4PT”方式。
在圖八中,零序PT(即第4個(gè)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(lián)組成,主繞組ox-oa的電壓為100/√3(V),副繞組oxo-oao的電壓為100/3V,則測量時(shí)PT變比為:
。這種接線(xiàn)方式下,對應于測試儀的“4PT1”接線(xiàn)方式。
其中, 為配電網(wǎng)系統的線(xiàn)電壓,如6kV、10kV或35kV。
第三種4PT接線(xiàn)方式如圖九所示。這種接線(xiàn)方式比較少見(jiàn),但在系統中還是存在。在圖九中這種接線(xiàn)方式三相PT的三個(gè)二次輔助繞組即:1ao-1xo、2ao-2xo、3ao-3xo組成開(kāi)口三角L601-L602,oa-ox和oao-oxo為零序PT的兩個(gè)二次繞組,它們與開(kāi)口三角L601-L602組成一個(gè)大的開(kāi)口三角N600-L601。相電壓也是從a、b、c與N600中測量。
對于這種接線(xiàn)方式,將L601和L602短接,并從N600和L601端注入測量電流,接線(xiàn)方式選擇“4PT1”即可。
圖九 4PT接線(xiàn)方式三
對于4PT的接線(xiàn)方式,當被測的三相對地電容小于30微法時(shí)(10kV電容電流約為55A),測量結果是準確的。但當被測電容太大時(shí),測量結果就會(huì )隨電容的增大而偏差較多。如果比較準確測量,可將4PT接線(xiàn)的運行方式轉變?yōu)?PT的運行方式,然后按前面所述的3PT方式進(jìn)行測量。
將4PT接線(xiàn)的運行方式轉變?yōu)?PT的運行方式的方法如下:
圖十 4PT接線(xiàn)方式轉變?yōu)?PT接線(xiàn)方式測量示意圖
六、從變壓器中性點(diǎn)測量配網(wǎng)電容電流的方法
“1PT”方式就是外加一個(gè)電壓互感器(PT)從變壓器中性點(diǎn)或接地變中性點(diǎn)測量電容電流的方法,是對3PT和4PT方式的補充。這種測量方式的優(yōu)點(diǎn)就是測試人員不必考慮母線(xiàn)PT組的接線(xiàn)方式,所以在測量過(guò)程中也無(wú)需二次班組人員配合。
1、測量接線(xiàn)
采用LYDRC-3從變壓器中性點(diǎn)或接地變中性點(diǎn)測量配網(wǎng)電容電流的接線(xiàn)如圖十一所示:
圖十一
圖十一中,Tr為變壓器35kV側繞組,或是10kV系統的接地變,O為變壓器中性點(diǎn),Ca、Cb、Cc分別為三相對地電容, PT是外加的一個(gè)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(jìn)行測量)。
測量的操作步驟如下:
2、LYDRC-3測量注意事項
3、 外加PT進(jìn)行測量的必要性
采用上述方法進(jìn)行電容電流測量時(shí)要外加一個(gè)PT,這是為了將高壓和低壓進(jìn)行安全隔離,保證試驗人員及測試儀器的安全。
我們知道,配網(wǎng)系統正常運行時(shí),變壓器中性點(diǎn)或接地變中性點(diǎn)的對地電壓是比較低的,一般只有幾十伏到幾百伏。但如果測量時(shí)系統發(fā)生單相接地,變壓器中性點(diǎn)或接地變中性點(diǎn)的對地電壓就上升為相電壓,對35kV和10kV系統而言,此時(shí)中性點(diǎn)的電壓分別為20.2kV和5.8kV,如果不經(jīng)過(guò)PT而直接將儀器引線(xiàn)到中性點(diǎn)進(jìn)行測量,當系統發(fā)生單相接地時(shí),就會(huì )有很高的電壓加在儀器上,從而危及儀器和試驗人員的安全,后果不堪設想。有了PT的隔離,PT的二次側電壓才200V或58V,測試儀是能承受這樣的電壓的,對試驗人員也是安全的。
所以,從安全性考慮,從變壓器中性點(diǎn)或接地變中性點(diǎn)測量配網(wǎng)電容電流時(shí)采用PT隔離是十分必要的。
七、LYDRC-3使用方法
10kV ->20kV->35kV->66kV->1kV->3kV->6KV->6.3KV->10KV
圖十二 測量接線(xiàn) |
圖十三 自檢界面 圖十四 電壓等級及測量方式選擇界面
選擇系統線(xiàn)電壓后,根據系統的PT實(shí)際接線(xiàn)方式和變比,短按“方式/測量”鍵循環(huán)選擇測量方式: 3PT->4PT->4PT1->3PT1->1PT->3PT
其中:
3PT——3PT接線(xiàn)方式一,組成開(kāi)口三角的繞組電壓為100/3(V),PT變比為 ;
3PT1——3PT接線(xiàn)方式二,組成開(kāi)口三角的繞組電壓為100(V),PT變比為 ;
4PT——4PT接線(xiàn)方式一,第四個(gè)PT的變比為 ;
4PT1——4PT接線(xiàn)方式二,第四個(gè)PT變比為 ;
1PT——在變壓器中性點(diǎn)或接地變中性點(diǎn)上人為外接一個(gè)電壓互感器,此PT變比為 。
注:測量過(guò)程中“請稍候”后的數字并非測量時(shí)間,出現短暫停留屬正?,F象。
圖十五 測量界面 圖十六測量完畢后所顯示界面
八、測量其他電壓等級電網(wǎng)的電容電流
由于該測試儀是從PT的二次側測量系統的對地電容值,從而計算出系統的電容電流值,因此PT的變比和PT的接線(xiàn)方式直接影響測量結果。為了便于使用,本儀器不是直接輸入PT的變比,而是通過(guò)選擇“系統電壓”和“PT的接線(xiàn)方式”來(lái)達到輸入變比的目的。例如,選擇“10kV”和“3PT1”的方式,則測試儀
默認PT的變比為 ,如果現場(chǎng)測量中PT的變比與測試儀的默認值不同,則必須經(jīng)過(guò)歸算
才能得到正確的測量結果。系統對地電容測量值的歸算公式為:
也就是說(shuō),真實(shí)的對地電容值等于測試儀顯示值乘以一個(gè)修正系數,這個(gè)修正系數等于測試儀默認變比和PT真實(shí)變比商的平方。得到電容值后就可以利用公式 計算出系統電容電流值。
使用配網(wǎng)電容電流測試儀可以測量中性點(diǎn)不接地的任意電壓等級電網(wǎng)的電容電流,考慮到儀器使用的方便性,本測試儀僅提供了配電網(wǎng)常見(jiàn)的電壓等級(1kV, 3kV,6kV,6.3KV、10kV,20KV、35kV、66KV)以供選擇,但本測試儀同樣可以應用于其他電壓等級的電網(wǎng)。這時(shí),由于實(shí)際的PT變比與測試儀提供選擇的變比不同,就存在一個(gè)測量結果歸算的問(wèn)題,歸算就是將測量結果乘以一個(gè)歸算系數,具體的歸算方法如下:選擇一個(gè)與真實(shí)電網(wǎng)線(xiàn)電壓等級UZ相近的“系統線(xiàn)電壓”Un,測量方法和上述介紹的方法*相同,根據上述的歸算公式就可以知道:將測量出的電容值乘以歸算系數(Un/UZ)2 就是所測系統真實(shí)的電容值,而電容電流的真實(shí)值則是顯示值乘以(Un/UZ)。例如,測量電壓等級為18.5kV的發(fā)電機系統,由于本測試儀沒(méi)有提供18.5kV系統線(xiàn)電壓供選擇,可以在測試儀中選擇“系統線(xiàn)電壓”為10kV進(jìn)行測量,這時(shí)測試儀則以10kV為默認值,而系統實(shí)際的PT變比是以18.5kV為基準的,因此必須將電容的測量結果乘以系數(10/18.5)2=0.292后才是真實(shí)的電容測量結果,電容電流的真實(shí)值則是顯示結果乘以(10/18.5)=0.54。同樣,也可以選擇“系統線(xiàn)電壓”為35kV,但這時(shí)電容量的歸算系數是(35/18.5)2=3.579,電容電流的歸算系數是(35/18.5)=1.892。
九、儀器檢驗和日常校準
為了確認配網(wǎng)電容電流測試儀是否正常,可以在PT不帶電的情況下對測試儀進(jìn)行檢驗和校準。檢驗方法如下:取一個(gè)10kV(其他電壓等級亦可)的PT,在高壓端接入一個(gè)已知電容量的電容(耐壓大于100V即可),將二次側主繞組a-x端(電壓為 )與測試儀的電流輸出端連接,即從a-x端進(jìn)行測量。選擇測試儀的系統線(xiàn)電壓為“10kV”(如果PT是其他電壓等級的,則選擇相應的系統線(xiàn)電壓)、方式為“1PT”,長(cháng)按“方式/測量”鍵進(jìn)行測量,如果測量結果和已知電容的電容量*,說(shuō)明該測試儀是正常的,測量是準確的,可以用于現場(chǎng)測量。
十、常見(jiàn)的故障及處理
故障現象 | 故障原因 | 解決辦法 |
開(kāi)機后顯示屏無(wú)顯示 |
| 1. 檢查電源連接,重新接好 2. 更換保險管 |
測量后顯示“電路開(kāi)路” | 1.接線(xiàn)錯誤,測量回路開(kāi)路 2.PT開(kāi)口三角的二次回路開(kāi)路 3.電流輸出端的保險管損壞 | 1. 檢查接線(xiàn)并更正 2. 排除PT故障后重新測量 3. 更換保險管 |
測量后顯示“999.99” | 1.電網(wǎng)的中性點(diǎn)補償裝置未退出 2.電網(wǎng)中性點(diǎn)有接地現象 3.測試儀的電流輸出端被短路 | 1. 退出電網(wǎng)的中性點(diǎn)補償裝置 2. 排除電網(wǎng)中性點(diǎn)接地現象 3. 檢查儀器電流輸出端,排除短路 |
十一、儀器成套性
測試儀主機 一臺
測試電纜 一套
保險管(2A) 三個(gè)
保險管(1A) 三個(gè)
說(shuō)明書(shū) 一本
測試報告 一份
合格證 一張
保修卡 一張
十二、維修保養和售后服務(wù):
1、LYDRC-3應放置于干燥、通風(fēng)的地方,防止因受潮而損壞內部元件。
2、LYDRC-3配電網(wǎng)電容電流搬運和安放過(guò)程中應小心謹慎,避免劇烈震動(dòng)和摔落。
3、正常情況下不允許拆開(kāi)機箱,插拔內部機件,以免造成不必要的損失。
4、凡購本公司產(chǎn)品隨機攜帶產(chǎn)品保修單,訂購產(chǎn)品交貨時(shí),請當場(chǎng)檢驗并填好保修單。
5、自購機之日起,憑保修單保修一年,終身維護。在保修期內,維修不收維修費;保修期外,維修調試收取適當費用。
6、屬下列情況之一者不予保修:
1)用戶(hù)對LYDRC-3配電網(wǎng)電容電流有自行拆卸或對儀器工藝結構有人為改變。
2)因用戶(hù)保管或使用不當造成儀器的嚴重損壞。
3)屬于用戶(hù)其它原因造成的損壞。