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HDYZ-E避雷器带电测试仪测量时自动补偿原理介绍

来源: 武汉华顶电力设备有限公司

2021/2/22 13:33:32 369

测量及补偿原理

4.1 测量原理

本仪器采用如图1所示的投影法计算基波及各次谐波的阻性电流。

  图中:U1   基波参考电压

        Ix1p 基波全电流峰值

        Ir1p 基波阻性电流峰值                                图1 投影法

        Ic1p 基波容性电流峰值

Φ   基波全电流超前基波参考电压的角度

  计算公式:Ir1p = Ix1p·CosΦ

            Ic1p = Ix1p·SinΦ

氧化锌避雷器全电流既含有氧化锌避雷器非线性产生的高次谐波,也含有母线电压谐波产生的高次谐波。与Irp相比Ir1p更加稳定真实;因此建议用Ir1p作为阻性电流指标,Φ和Ir1p均能直观衡量氧化锌避雷器的性能。

4.2 相间干扰及自动补偿原理

图2 相间干扰

氧化锌避雷器带电测试仪功能及特点
1  采用带有DSP浮点处理单元的高性能、低功耗ARM处理器,运算速度更快、运算精度更高、处理数据量更大;从而可以保证测试数据计算的准确性和稳定性。
2  高精度采样滤波电路及数字滤波技术,可滤除现场干扰信号。
3  采用浮点快速傅里叶算法,从而实现对基波、谐波电压、电流信号的高精度分析。
4  采用工业级5.7寸320×240点阵单色液晶屏,显示清晰,人机界面友好;对于一些重要的操作及参数设置,显示其提示信息和帮助说明;屏幕顶部状态栏可显示各个外设工作状态及测试状态信息。
5  可同时测量三相氧化锌避雷器的电气参数,并可自动补偿相间干扰;也可单相测量,支持B相接地的PT二次电压作为参考电压;当被测相与参考电压相别不同时,可自动计算补偿角度。
6  提供有线、无线测试方式,无线测试方式操作更加简便、灵活;可大大降低现场测试人员工作强度。
7  *的感应板替代PT二次电压测量技术,使测量更安全快捷。
8  电压采集器集成本地显示(128×64点阵OLED液晶屏)及相序检测功能,可显示三相全电压、电压基波、3次、5次、7次谐波有效值、系统频率值及三相电压相位差;便于现场测试人员快速检查电压采集器与PT二次电压输出端子连接情况及三相电压各项参数。
9  电压采集器采用双重全数字隔离技术,更加安全可靠。
10 交直流两用:内置锂电池供电或者220V交流充电器供电自适应。
11 仪器主机和电压采集器内置大容量可充电锂电池,一次充电完成,可持续工作8小时。
12 智能电量管理:剩余电量显示、低电量报警、长时间闲置提示、背光自动调节。
13 内置实时时钟,可实时显示当前时间和日期;自动记录测试日期及时间。
14 测试数据存储方式分为本机存储和优盘存储,本机存储可存储测试数据100条,并且本机存储可转存至优盘;优盘存储可保存测试数据及波形图片,测试数据为TXT格式,波形图片为BMP格式,可直接在电脑上编辑打印。
15 内置热敏打印机,可打印测试数据及已保存测试记录;打印内容可选择,从而可以节省打印纸的用量。
氧化锌避雷器带电测试仪 技术指标
1 参考电压测量
参考电压输入范围:    25V~250V有效值,50Hz/60Hz
参考电压测量准确度: ±(读数×2%+0.2V)
电压谐波测量准确度: ±(读数×5%)
参考电压通道输入电阻:≥1500kΩ
2 电流测量
全电流测量范围:        0~20mA有效值,50Hz/60Hz
准确度:                ±(读数×2%+5uA)
阻性电流基波测量准确度:±(读数×2%+5uA)
电流谐波测量准确度:    ±(读数×5%+10uA)
电流通道输入电阻:      ≤2Ω
3 电场强度测量
电场强度输入范围:  30kV/m~300kV/m
电场强度测量准确度:±(读数×10%)
电场谐波测量准确度:±(读数×10%)
4 使用条件及外形
工作电源:内置锂电池或外置充电器,充电器输入100-240VAC,50Hz/60Hz
充电时间: 约4小时
电池工作时间:  主机8小时,电压采集器8小时
主机尺寸:      320mm(长)×270mm(宽)×150mm(高)
主机重量:      3.2kg(不含线缆)
电压采集器尺寸:115mm(长)×120mm(宽)×65mm(高)
电压采集器重量:0.6kg (不含线缆)

在现场三相同时测试一字排列的氧化锌避雷器时,如图2所示,由于杂散电容的存在,A、C相电流相位都要向B相偏移,一般偏移角度为2°~4°左右;这将使A相φ减小,阻性电流增大,C相φ增大,阻性电流减小甚至为负,这种现象称相间干扰。

解决这一问题的方法是采用自动补偿算法,即仪器内置的“自动边补”功能。假设Ia、Ic无干扰时相位相差为120°,假设B相对A、C相干扰是相同的;测量出Ic超前Ia的角度Φca,A相补偿Φ0a=(Φca-120°)/2,C相补偿Φ0c= -(Φca -120°)/2。这种方法实际上对A、C相阻性电流进行了平均,极有可能掩盖存在的问题。因此建议考核没有进行自动补偿的原始数据(即补偿角度为0°),并考核其变化趋势。

 

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涂建国